BR112013000710B1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PARA-XYLENE - Google Patents

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Abstract

PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE PARA-XILENO Um processo de reforma utilizando um zeólito de poro médio em condições para facilitar a conversão de compostos parafínicos C8 em para-xileno é fornecido. Para-xileno é produzido em concentrações maiores que as concentrações de equilíbrio termodinâmico utilizando o processo.PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PARAXYLENE A reforming process using a medium pore zeolite under conditions to facilitate the conversion of paraffinic C8 compounds to paraxylene is provided. Para-xylene is produced in concentrations greater than thermodynamic equilibrium concentrations using the process.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[0001] A presente invenção se refere um processo para a produção de para-xileno a partir de um material de alimentação parafínico contendo C8. Um catalisador seletivo de forma que compreende um zeólito de poro médio com uma razão de sílica para alumina de pelo menos 40: 1 é utilizado durante a reação catalítica.[0001] The present invention relates to a process for the production of para-xylene from a paraffinic feed material containing C8. A shape selective catalyst comprising a medium pore zeolite with a silica to alumina ratio of at least 40:1 is used during the catalytic reaction.

ANTECEDENTESBACKGROUND

[0002] Reforma catalítica é um dos processos básicos de refino de petróleo para aumentar os materiais de alimentação de hidrocarbonetos leves, frequentemente denominados como materiais de alimentação de nafta. Produtos da reforma catalítica podem incluir gasolina de alta octanagem útil como combustível de automóveis, aromáticos (por exemplo, benzeno, tolueno, xilenos e etilbenzeno) e/ou hidrogênio. Reações tipicamente envolvidas na reforma catalítica incluem deidrociclização, isomerização e deidrogenação de hidrocarbonetos na faixa de nafta, com deidrociclização e deidrogenação de alcanos lineares e ligeiramente ramificados e deidrogenação de cicloparafinas conduzindo à produção de aromáticos. Dealquilação e hidrocraqueamento durante a reforma catalítica são geralmente indesejáveis devido ao baixo valor dos produtos de hidrocarbonetos leves resultantes.[0002] Catalytic reforming is one of the basic petroleum refining processes to increase light hydrocarbon feedstocks, often termed as naphtha feedstocks. Catalytic reforming products can include high-octane gasoline useful as automotive fuel, aromatics (eg, benzene, toluene, xylenes, and ethylbenzene), and/or hydrogen. Reactions typically involved in catalytic reforming include dehydrocyclization, isomerization and dehydrogenation of hydrocarbons in the naphtha range, with dehydrocyclization and dehydrogenation of linear and slightly branched alkanes and dehydrogenation of cycloparaffins leading to the production of aromatics. Dealkylation and hydrocracking during catalytic reforming are generally undesirable due to the low value of the resulting light hydrocarbon products.

[0003] Xileno é composto por três isômeros diferentes, para-xileno (PX), meta- xileno (MX) e orto-xileno (OX). Dos isômeros de xileno, para-xileno (PX) é de particular valor, uma vez que ele é útil para a fabricação de ácido tereftálico que é um intermediário na fabricação de fibras sintéticas. Um método atual para produzir para- xileno é usar reforma de nafta, onde aromáticos mistos são produzidos. Um fluxo contendo aromático pode ser separado e o fluxo usado como um material de alimentação para a produção de para-xileno. Geralmente, para-xileno é produzido em conjunto com outros isômeros de xileno e tolueno. Tolueno purificado pode ser seletivamente ou não seletivamente desproporcionado para produzir para-xileno e benzeno. O para-xileno pode também ser produzido a partir de xilenos misturados por isomerização seguida por separação do para-xileno dos isômeros meta e orto.[0003] Xylene is composed of three different isomers, para-xylene (PX), meta-xylene (MX) and ortho-xylene (OX). Of the xylene isomers, para-xylene (PX) is of particular value, as it is useful for the manufacture of terephthalic acid which is an intermediate in the manufacture of synthetic fibers. A current method to produce para-xylene is to use naphtha reforming, where mixed aromatics are produced. An aromatic-containing stream can be separated and the stream used as a feed material for para-xylene production. Generally, para-xylene is produced together with other isomers of xylene and toluene. Purified toluene can be selectively or non-selectively disproportionated to produce para-xylene and benzene. Para-xylene can also be produced from mixed xylenes by isomerization followed by separation of para-xylene from meta and ortho isomers.

[0004] Um método conhecido para produzir xilenos envolve a alquilação de tolueno com metanol sobre um catalisador ácido sólido. A alquilação de tolueno com metanol sobre zeólito Y trocado por cátion foi descrita por, por exemplo, Yashima et al. no Journal of Catalysis 16, 273-280 (1970). Em condições de reação otimizadas, a quantidade de para-xileno produzida foi de aproximadamente de 50% em peso da mistura de produto de xileno.[0004] A known method to produce xylenes involves the alkylation of toluene with methanol over a solid acid catalyst. The alkylation of toluene with methanol on cation-exchanged zeolite Y has been described by, for example, Yashima et al. in Journal of Catalysis 16, 273-280 (1970). Under optimized reaction conditions, the amount of para-xylene produced was approximately 50% by weight of the xylene product mixture.

[0005] A Patente US 7.119.239 e a Patente US 7.176.339 revelam um processo para a produção de xilenos a partir de reformado. O processo é realizado por metilação sob condições eficazes para a metilação, do benzeno/tolueno presente no reformado para produzir um produto resultante tendo um teor de xilenos mais alto do que o reformado. Quantidades maiores que o equilíbrio de para-xileno podem ser produzidas pelo processo. A Patente US 7.186.873 divulga um processo para a produção de xilenos a partir de reformado por destilação reativa. O processo é realizado por metilação do benzeno/tolueno presente no reformado em uma zona de destilação reativa e sob condições de destilação reativa para produzir um produto resultante tendo um teor de xilenos mais alto que o reformado. Quantidades maiores que o equilíbrio de para-xileno podem ser produzidas pelo processo.[0005] US Patent 7,119,239 and US Patent 7,176,339 disclose a process for producing xylenes from reformate. The process is carried out by methylating, under conditions effective for methylation, the benzene/toluene present in the reformate to produce a resultant product having a higher xylene content than the reformate. Larger than equilibrium amounts of para-xylene can be produced by the process. US Patent 7,186,873 discloses a process for producing xylenes from reformate by reactive distillation. The process is carried out by methylating the benzene/toluene present in the reformate in a reactive distillation zone and under reactive distillation conditions to produce a resultant product having a higher xylene content than that of the reformate. Larger than equilibrium amounts of para-xylene can be produced by the process.

[0006] Dado a demanda mais alta por para-xileno em comparação com outros isômeros de xileno, há interesse comercial significativo na maximização da produção de para-xileno a partir de qualquer determinada fonte de material de alimentação de C8. No entanto, existem dois grandes desafios técnicos para atingir este objetivo de maximizar o rendimento de para-xileno. Em primeiro lugar, os quatro compostos aromáticos C8, para-xileno, meta-xileno, orto-xileno e etilbenzeno estão geralmente presentes em concentrações ditadas pelos equilíbrios termodinâmicos, onde meta- xileno compreende cerca de 60% em peso, para-xileno cerca de 14% em peso, orto- xileno cerca de 9% em peso e etilbenzeno cerca de 17% em peso dos compostos aromáticos C8. Como resultado, o rendimento de para-xileno é limitado de qualquer fluxo de C8 de refinaria, a menos que etapas de processamento adicionais sejam usadas para aumentar a quantidade de para-xileno e/ou para melhorar a eficiência de recuperação de para-xileno. Em segundo lugar, os aromáticos C8 são difíceis de separar devido às suas estruturas químicas e propriedades físicas similares e pesos moleculares idênticos.[0006] Given the higher demand for para-xylene compared to other xylene isomers, there is significant commercial interest in maximizing para-xylene production from any given source of C8 feed material. However, there are two major technical challenges to achieving this goal of maximizing para-xylene yield. Firstly, the four C8 aromatic compounds, para-xylene, meta-xylene, ortho-xylene and ethylbenzene are generally present in concentrations dictated by thermodynamic equilibria, where meta-xylene comprises about 60% by weight, para-xylene about 14% by weight, orthoxylene about 9% by weight and ethylbenzene about 17% by weight of the C8 aromatics. As a result, para-xylene yield is limited from any refinery C8 stream unless additional processing steps are used to increase the amount of para-xylene and/or to improve para-xylene recovery efficiency. Second, C8 aromatics are difficult to separate because of their similar chemical structures and physical properties and identical molecular weights.

[0007] Uma variedade de métodos é conhecida para aumentar a concentração de para-xileno em um fluxo de produto aromático C8. Estes métodos envolvem normalmente a reciclagem do fluxo de produto entre uma etapa de separação, na qual pelo menos parte do para-xileno é recuperada para produzir um fluxo esgotado de para-xileno, e uma etapa de isomerização de xileno, na qual o teor de para-xileno do fluxo esgotado de para-xileno é devolvido para a concentração de equilíbrio, tipicamente por contato com um catalisador de peneira molecular. No entanto, a utilidade comercial destes métodos depende da eficiência, eficácia de custo e rapidez da etapa de separação as quais, como discutido acima, são complicadas pela semelhança química e física dos diferentes isômeros C8.[0007] A variety of methods are known to increase the concentration of para-xylene in a C8 aromatic product stream. These methods typically involve recycling the product stream between a separation step, in which at least part of the para-xylene is recovered to produce a spent para-xylene stream, and a xylene isomerization step, in which the xylene content para-xylene from the depleted stream of para-xylene is returned to equilibrium concentration, typically by contact with a molecular sieve catalyst. However, the commercial utility of these methods depends on the efficiency, cost-effectiveness and speed of the separation step which, as discussed above, are complicated by the chemical and physical similarity of the different C8 isomers.

[0008] Uma variedade de métodos é conhecida no estado da técnica para purificar para-xileno a partir de isômeros de xileno menos valiosos e etilbenzeno. A destilação fracionada é um método comumente utilizado para separar diferentes componentes em misturas químicas. No entanto, é difícil usar tecnologias convencionais de destilação fracionada para separar etilbenzeno (EB) e os diferentes isômeros de xileno, porque os pontos de ebulição dos quatro aromáticos C8 cair dentro de uma faixa muito estreita, ou seja, de cerca de 136°C a cerca de 144°C. Em particular, os pontos de ebulição de para-xileno e EB são cerca de 2°C separados, ao passo que os pontos de ebulição de para-xileno e meta-xileno são apenas cerca de 1°C separados. Como resultado, equipamentos grandes, consumo de energia significativo e/ou reciclos substanciais seriam necessários para a destilação fracionada fornecer separação eficaz de aromático C8. Outro método para separar o para-xileno a partir de outros isômeros de xileno e etilbenzeno envolve cristalizar o para-xileno. A US 5.811.629 divulga um processo para purificar para-xileno de aromáticos C8 envolvendo pelo menos dois estágios de cristalização, bem como pelo menos uma etapa de reciclo e pelo menos uma etapa adicional de separação. Os métodos acima descritos são demorados e dispendiosos. É desejável aumentar a quantidade de para- xileno no fluxo de produto de modo a minimizar o número de etapas de reciclo e purificação necessária para obter produto de para-xileno puro.[0008] A variety of methods are known in the art to purify para-xylene from less valuable xylene isomers and ethylbenzene. Fractional distillation is a commonly used method to separate different components in chemical mixtures. However, it is difficult to use conventional fractional distillation technologies to separate ethylbenzene (EB) and the different xylene isomers, because the boiling points of the four C8 aromatics fall within a very narrow range, i.e. around 136°C. at about 144°C. In particular, the boiling points of para-xylene and EB are about 2°C apart, whereas the boiling points of para-xylene and meta-xylene are only about 1°C apart. As a result, large equipment, significant energy consumption, and/or substantial recycles would be required for fractional distillation to provide effective C8 aromatic separation. Another method for separating para-xylene from other isomers of xylene and ethylbenzene involves crystallizing para-xylene. US 5,811,629 discloses a process for purifying para-xylene from C8 aromatics involving at least two crystallization stages, as well as at least one recycle step and at least one additional separation step. The methods described above are time consuming and expensive. It is desirable to increase the amount of para-xylene in the product stream in order to minimize the number of recycle and purification steps required to obtain pure para-xylene product.

[0009] Verificou-se que a utilização de um catalisador de zeólito de poro médio de baixa acidez com uma razão de sílica para alumina de pelo menos cerca de 40 para 1, aumenta o rendimento de para-xileno a partir de um determinado material de alimentação parafínico C8.[0009] The use of a low acidity medium pore zeolite catalyst with a silica to alumina ratio of at least about 40 to 1 has been found to increase the yield of para-xylene from a given xylene material. paraffin feed C8.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0010] A presente invenção proporciona processo para produzir para-xileno compreendendo as etapas de: fornecer um material de alimentação contendo C8 o qual contém pelo menos 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 para uma zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200 e um tamanho de cristalito menor que 10 mícrons; contatar o material de alimentação contendo C8 sob condições de reação de reforma na zona de reação de reforma para produzir para-xileno e meta-xileno em uma razão em peso de para-xileno para meta-xileno de pelo menos 0,9; e separar o para-xileno do meta-xileno.[0010] The present invention provides a process for producing para-xylene comprising the steps of: supplying a C8-containing feed material which contains at least 10% by weight of paraffinic C8 hydrocarbons to a reforming reaction zone containing a catalyst of reforming comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina molar ratio of at least 200 and a crystallite size of less than 10 microns; contacting the C8-containing feed material under reforming reaction conditions in the reforming reaction zone to produce para-xylene and meta-xylene at a weight ratio of para-xylene to meta-xylene of at least 0.9; and separating the para-xylene from the meta-xylene.

[0011] Em outra modalidade, a presente invenção proporciona processo para produção de para-xileno compreendendo as etapas de: contatar uma alimentação hidrocarbonácea em que pelo menos 50% em peso da referida alimentação fervem acima de 560,93 K (550°F) em uma primeira zona de reação compreendendo um catalisador de hidrocraqueamento sob condições de hidrocraqueamento para formar um efluente; separar o efluente em pelo menos uma fração contendo C8 compreendendo pelo menos 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8; fornecer a fração contendo C8 a uma segunda zona de reação; contatar a fração contendo C8 em condições de reação de reforma com um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200, um tamanho de cristalito menor que 10 mícrons e um teor alcalino menor que 5.000 ppm em uma segunda zona de reação para produzir um fluxo de produto compreendendo para-xileno e meta-xileno, em que a razão de para-xileno para meta-xileno é de pelo menos 0,9; e separar o para -xileno do fluxo de produto.[0011] In another embodiment, the present invention provides a process for producing para-xylene comprising the steps of: contacting a hydrocarbonaceous feed in which at least 50% by weight of said feed boils above 560.93 K (550°F) in a first reaction zone comprising a hydrocracking catalyst under hydrocracking conditions to form an effluent; separating the effluent into at least one C8-containing fraction comprising at least 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons; feeding the C8-containing fraction to a second reaction zone; contacting the C8-containing fraction under reforming reaction conditions with a reforming catalyst comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina mole ratio of at least 200, a crystallite size of less than 10 microns and an alkaline content of less than 5,000 ppm into a second reaction zone to produce a product stream comprising para-xylene and meta-xylene, wherein the ratio of para-xylene to meta-xylene is at least 0.9; and separating the para-xylene from the product stream.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0012] A Fig. 1 é um diagrama esquemático de uma modalidade da invenção.[0012] Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the invention.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0013] Embora a invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas da mesma são aqui descritas em detalhes. Deve ser entendido, contudo, que a presente descrição de modalidades específicas não se destina a limitar a invenção às formas particulares divulgadas, mas, pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas caindo dentro do espírito e escopo da invenção tal como definidos pelas reivindicações anexas.[0013] While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are described in detail herein. It should be understood, however, that the present description of specific embodiments is not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but, on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as such. as defined by the appended claims.

[0014] A presente invenção se refere a um processo para aumentar ou maximizar a produção e/ou o rendimento de para-xileno (PX) em plantas químicas e refinarias, onde materiais de alimentação compreendendo compostos parafínicos C8 são separados, produzidos e/ou processados. A presente invenção também se refere a um produto contendo para-xileno produzido por tal processo ou em tal fábrica. Em uma modalidade, o processo da invenção utiliza um material de alimentação na faixa de ebulição de nafta compreendendo pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. Em uma modalidade, o material de alimentação pode ferver na faixa de cerca de 283,15 K (50°F) a cerca de 560,93 K (550°F) e mais tipicamente na faixa de cerca de 294,26 K (70°F) a cerca de 505,37 K (450°F).[0014] The present invention relates to a process for increasing or maximizing the production and/or yield of para-xylene (PX) in chemical plants and refineries, where feed materials comprising C8 paraffinic compounds are separated, produced and/or processed. The present invention also relates to a para-xylene-containing product produced by such a process or in such a factory. In one embodiment, the process of the invention utilizes a naphtha-boiling feed material comprising at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. In one embodiment, the feed material can boil in the range of about 283.15 K (50°F) to about 560.93 K (550°F) and more typically in the range of about 294.26 K (70°F). °F) to about 505.37 K (450°F).

[0015] A presente invenção proporciona um processo para fazer para-xileno a partir de um material de alimentação parafínico contendo C8. Em uma modalidade, por “material de alimentação parafínico contendo C8” entende-se um material de alimentação contendo de uma forma geral pelo menos cerca de 5% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, mais tipicamente pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, e frequentemente pelo menos cerca de 12% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, e mesmo pelo menos cerca de 15% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. Em uma modalidade separada, por “material de alimentação parafínico contendo C8” entende-se um material de alimentação contendo de uma forma geral pelo menos cerca de 40% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 e, mais tipicamente, pelo menos cerca de 50% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 e frequentemente pelo menos cerca de 60% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. O material de alimentação parafínico contendo C8 também contém de uma forma geral menos do que 20% em peso de hidrocarbonetos C10+, mais tipicamente menos de 10% em peso de hidrocarbonetos C10+ e muitas vezes menos de 5% em peso de hidrocarbonetos C10+, e mesmo menos de 1% em peso de hidrocarbonetos C10+. Em geral, a presença de aromáticos na alimentação, incluindo os isômeros C8 para-xileno, meta-xileno, orto-xileno e/ou etilbenzeno não é prejudicial para o processo. Por exemplo, o material de alimentação pode conter até 1% em peso de para-xileno, até 2% em peso de para-xileno, ou até mesmo quantidades maiores de para-xileno. Em modalidades, o material de alimentação contém na faixa de 0 a 2% em peso de para-xileno.[0015] The present invention provides a process for making para-xylene from a paraffinic feed material containing C8. In one embodiment, by "C8-containing paraffinic feedstock" is meant a feedstock generally containing at least about 5% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, more typically at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. C8 paraffinic hydrocarbons, and often at least about 12% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, and even at least about 15% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. In a separate embodiment, by "C8-containing paraffinic feed material" is meant a feed material generally containing at least about 40% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, and more typically at least about 50% by weight. C8 paraffinic hydrocarbons by weight and often at least about 60% by weight C8 paraffinic hydrocarbons. Paraffinic C8-containing feedstock also generally contains less than 20% by weight of C10+ hydrocarbons, more typically less than 10% by weight of C10+ hydrocarbons and often less than 5% by weight of C10+ hydrocarbons, and even less than 1% by weight of C10+ hydrocarbons. In general, the presence of aromatics in the feed, including the C8 para-xylene, meta-xylene, ortho-xylene and/or ethylbenzene isomers is not detrimental to the process. For example, the feed material can contain up to 1% by weight of para-xylene, up to 2% by weight of para-xylene, or even greater amounts of para-xylene. In embodiments, the feed material contains in the range of 0 to 2% by weight of para-xylene.

[0016] De uma forma geral, o material de alimentação contendo C8 pode ser uma nafta de ciclo direto ou suas frações ou nafta de hidrocraqueador, por exemplo, um corte C8 a jusante da coluna de fracionamento de uma unidade hidrocraqueadora. Em outra modalidade, um efluente de um ou mais estágios de reforma de nafta de um reformador de múltiplos estágios é separado por destilação fracionada para dar pelo menos uma fração contendo pelo menos 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. O material de alimentação parafínico C8 tem uma faixa de ebulição de cerca de 283,15 K (50°F) a cerca de 560,93 K (550°F) e, frequentemente, de cerca de 294,26 K (70°F) a cerca de 505,37 K (450°F). O material de alimentação contendo C8 parafínico pode compreender, por exemplo, naftas de ciclo direto, rafinados parafínicos de extração de aromático ou adsorção e alimentação contendo parafína C6-C10, nafta bioderivada, nafta de processos de síntese de hidrocarbonetos, incluindo processos de síntese de Fischer-Tropsch e metanol, bem como produtos de nafta de outros processos de refinaria, tal como hidrocraqueamento ou mesmo reforma convencional.[0016] In general, the C8-containing feed material may be direct cycle naphtha or its fractions or hydrocracker naphtha, for example, a C8 cut downstream of the fractionating column of a hydrocracker unit. In another embodiment, an effluent from one or more naphtha reforming stages of a multistage reformer is separated by fractional distillation to give at least one fraction containing at least 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. The C8 paraffinic feedstock has a boiling range from about 283.15 K (50°F) to about 560.93 K (550°F) and often from about 294.26 K (70°F ) at about 505.37 K (450°F). The paraffinic C8-containing feed material may comprise, for example, direct cycle naphthas, paraffinic raffinates from aromatic extraction or adsorption and C6-C10 paraffin-containing feed, bioderived naphtha, naphtha from hydrocarbon synthesis processes, including hydrocarbon synthesis processes. Fischer-Tropsch and methanol, as well as naphtha products from other refinery processes such as hydrocracking or even conventional reforming.

[0017] No processo da invenção, o material de alimentação parafínico contendo C8 é contatado com um catalisador contendo um zeólito de poro médio sob condições de reação de reforma. O catalisador é tal que a razão molar de para-xileno para meta- xileno no produto é maior do que a razão de equilíbrio termodinâmico PX/MX. Em comparação com uma mistura de xileno de equilíbrio termodinâmico na qual a razão de para-xileno para meta-xileno é de aproximadamente de 0,5:1, o processo aqui descrito proporciona um produto tendo uma razão de para-xileno para meta-xileno maior que 0,9:1. Em modalidades ilustrativas, o produto tem uma razão molar de para- xileno para meta-xileno maior do que 1:1, ou maior do que 1,1:1 ou mesmo maior do que 1,2:1. O rendimento melhorado de para-xileno reduz o custo de produção e também minimiza o custo de separação de para-xileno de outros isômeros de xileno e etilbenzeno, o que é a etapa mais dispendiosa em muitos métodos atualmente empregados para produzir para-xileno.[0017] In the process of the invention, paraffinic feed material containing C8 is contacted with a catalyst containing a medium pore zeolite under reforming reaction conditions. The catalyst is such that the molar ratio of para-xylene to meta-xylene in the product is greater than the thermodynamic equilibrium ratio PX/MX. Compared to a thermodynamic equilibrium xylene blend in which the ratio of para-xylene to meta-xylene is approximately 0.5:1, the process described herein provides a product having a ratio of para-xylene to meta-xylene greater than 0.9:1. In illustrative embodiments, the product has a molar ratio of para-xylene to meta-xylene greater than 1:1, or greater than 1.1:1 or even greater than 1.2:1. The improved para-xylene yield reduces the cost of production and also minimizes the cost of separating para-xylene from other xylene isomers and ethylbenzene, which is the most expensive step in many methods currently employed to produce para-xylene.

DefiniçõesDefinitions

[0018] Os termos que se seguem serão usados ao longo do relatório descritivo e terão os seguintes significados, a menos que seja indicado o contrário.[0018] The following terms will be used throughout the descriptive report and will have the following meanings, unless otherwise indicated.

[0019] Tal como aqui utilizado, os termos “hidrocarboneto” ou “hidrocarbonáceo” ou “petróleo” são utilizados interambiavelmente para se referir ao material carbonáceo originado de petróleo bruto, gás natural ou processos biológicos.[0019] As used herein, the terms "hydrocarbon" or "hydrocarbonaceous" or "petroleum" are used interchangeably to refer to carbonaceous material originating from crude oil, natural gas or biological processes.

[0020] Tal como aqui utilizado “Grupo VIB” ou “metal do Grupo VIB” se refere a um ou mais metais, ou compostos destes, selecionados do Grupo VIB da Chemical Abstract Services Periodic Table. A Chemical Abstract Services Periodic Table pode ser encontrada, por exemplo, atrás da capa do CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81a Edição, 2000-2001.[0020] As used herein, “Group VIB” or “Group VIB metal” refers to one or more metals, or compounds thereof, selected from Group VIB of the Chemical Abstract Services Periodic Table. The Chemical Abstract Services Periodic Table can be found, for example, behind the cover of the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition, 2000-2001.

[0021] Tal como aqui utilizado “Grupo VIII” ou “metal do Grupo VIII” se refere a um ou mais metais ou seus compostos selecionados a partir do Grupo VIII da Chemical Abstract Services Periodic Table.[0021] As used herein "Group VIII" or "Group VIII metal" refers to one or more metals or their compounds selected from Group VIII of the Chemical Abstract Services Periodic Table.

[0022] Hidrocraqueamento é uma reação química de materiais de alimentação líquidos, incluindo hidrocarbonetos, petróleo e outro material biologicamente derivado, na presença de hidrogênio e um ou mais catalisadores, resultando em moléculas de produto tendo peso molecular reduzido em relação àquele dos materiais de alimentação líquidos. Reações adicionais, incluindo olefina e saturação aromática e remoção de heteroátomo (incluindo oxigênio, nitrogênio, enxofre e halogêneo) podem também ocorrer durante o hidrocraqueamento.[0022] Hydrocracking is a chemical reaction of liquid feed materials, including hydrocarbons, petroleum and other biologically derived material, in the presence of hydrogen and one or more catalysts, resulting in product molecules having reduced molecular weight relative to that of the feed materials liquids. Additional reactions including olefin and aromatic saturation and heteroatom removal (including oxygen, nitrogen, sulfur and halogen) can also occur during hydrocracking.

[0023] Reforma é uma reação química de materiais de alimentação líquidos, incluindo hidrocarbonetos, petróleo e outro material derivado biológico, na presença de um ou mais catalisadores resultando em moléculas de produto, tal como combustível de automóveis, aromáticos (por exemplo, benzeno, tolueno, xilenos e etilbenzeno) e/ou hidrogênio. Reações tipicamente envolvidas na reforma catalítica incluem deidrociclização, isomerização e deidrogenação de hidrocarbonetos na faixa de nafta, com deidrociclização e deidrogenação de alcanos lineares e ligeiramente ramificados e deidrogenação de cicloparafinas levando à produção de aromáticos.[0023] Reforming is a chemical reaction of liquid feedstocks, including hydrocarbons, petroleum, and other biologically derived material, in the presence of one or more catalysts resulting in product molecules, such as automobile fuel, aromatics (e.g., benzene, toluene, xylenes and ethylbenzene) and/or hydrogen. Reactions typically involved in catalytic reforming include dehydrocyclization, isomerization and dehydrogenation of hydrocarbons in the naphtha range, with dehydrocyclization and dehydrogenation of linear and slightly branched alkanes and dehydrogenation of cycloparaffins leading to the production of aromatics.

[0024] Tal como aqui utilizado, uma parafina se refere a um hidrocarboneto saturado não cíclico, linear ou ramificado. Por exemplo, uma parafina C8 é um hidrocarboneto não cíclico, linear ou ramificado tendo 8 átomos de carbono por molécula. Octanagem normal, metilheptanos, dimetilhexanos, trimetilpentanos são exemplos de parafinas C8. Uma alimentação contendo parafina compreende hidrocarbonetos saturados não cíclicos, tal como parafinas normais, isoparafinas e suas misturas.[0024] As used herein, a paraffin refers to a non-cyclic, linear or branched, saturated hydrocarbon. For example, a C8 paraffin is a non-cyclic, linear or branched hydrocarbon having 8 carbon atoms per molecule. Normal octane, methylheptanes, dimethylhexanes, trimethylpentanes are examples of C8 paraffins. A paraffin-containing feed comprises non-cyclic saturated hydrocarbons such as normal paraffins, isoparaffins and mixtures thereof.

[0025] Tal como aqui utilizado, um nafteno é um tipo de alcano tendo um ou mais anéis de átomos de carbono na sua estrutura química. Em modalidades, o nafteno é um hidrocarboneto não aromático, cíclico. Em algumas modalidades, o nafteno está saturado. Em algumas dessas modalidades, o nafteno é um hidrocarboneto saturado, cíclico, não aromático tendo na faixa de 5 a 8 átomos de carbono na estrutura cíclica.[0025] As used herein, a naphthene is a type of alkane having one or more rings of carbon atoms in its chemical structure. In embodiments, naphthene is a non-aromatic, cyclic hydrocarbon. In some embodiments, the naphthene is saturated. In some of these embodiments, naphthene is a saturated, cyclic, non-aromatic hydrocarbon having in the range of 5 to 8 carbon atoms in the cyclic structure.

[0026] Tal como utilizada aqui, nafta é uma fração hidrocarbonácea destilada em ebulição dentro da faixa de 283,15 a 560,93 K (50° a 550°F). Em algumas modalidades, a nafta entra em ebulição dentro da faixa de 294,26 a 505,37 K (70° a 450°F), e mais tipicamente na faixa de 299,8 a 477,59 K (80° a 400°F), e muitas vezes dentro da faixa de 305,37 a 455,37 K (90° a 360°F). Em algumas modalidades, pelo menos 85% em volume de nafta entram em ebulição dentro da faixa de 50° a 550°F e, mais tipicamente, dentro da faixa de 294,26 a 505,37 K (70° a 450°F). Em modalidades, pelo menos 85% em volume da nafta estão na faixa de C4 -C12 e, mais tipicamente, na faixa de C5-C11, e muitas vezes na faixa de C6-C10. Nafta pode incluir, por exemplo, naftas de ciclo direto, rafinados parafínicos de extração de aromático ou adsorção, alimentações contendo parafina C6-C10, nafta bioderivada, nafta de processos de síntese de hidrocarboneto, incluindo processos de síntese de Fischer- Tropsch e metanol, assim como naftas de outros processos de refinaria, tal como hidrocraqueamento ou reforma convencional.[0026] As used herein, naphtha is a hydrocarbonaceous fraction distilled at boiling point within the range of 283.15 to 560.93 K (50° to 550°F). In some embodiments, naphtha boils within the range of 294.26 to 505.37 K (70° to 450°F), and more typically in the range of 299.8 to 477.59 K (80° to 400° F), and often within the range of 305.37 to 455.37 K (90° to 360°F). In some embodiments, at least 85% by volume of naphtha boils within the range of 50° to 550°F, and more typically within the range of 294.26 to 505.37 K (70° to 450°F) . In embodiments, at least 85% by volume of the naphtha is in the C4-C12 range, and more typically in the C5-C11 range, and often in the C6-C10 range. Naphtha may include, for example, direct cycle naphthas, paraffinic raffinates from aromatic extraction or adsorption, feedstocks containing C6-C10 paraffin, bioderived naphtha, naphtha from hydrocarbon synthesis processes, including Fischer-Tropsch and methanol synthesis processes, as well as naphthas from other refinery processes, such as hydrocracking or conventional reforming.

[0027] Tal como divulgado aqui, as temperaturas de ponto de ebulição são baseadas no método de teste padrão ASTM D-2887 para distribuição de faixa de ebulição de frações de petróleo por cromatografia de gás, a menos que seja indicado o contrário. O ponto de ebulição médio é definido como a temperatura de ebulição dos 50% em volume, com base em uma destilação simulada ASTM D-2887.[0027] As disclosed herein, boiling point temperatures are based on the ASTM D-2887 Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography, unless otherwise noted. Mean boiling point is defined as the boiling point of 50% by volume, based on an ASTM D-2887 simulated distillation.

[0028] Tal como aqui divulgado, os valores de número de carbono (isto é, C5, C6, C8, C9 e similares) de hidrocarbonetos podem ser determinados por métodos de cromatografia a gás padrão.[0028] As disclosed herein, carbon number values (i.e., C5, C6, C8, C9 and the like) of hydrocarbons can be determined by standard gas chromatography methods.

[0029] A menos que especificado de outra forma, a taxa de alimentação para uma zona de reação catalítica é relatada como o volume de alimentação por hora por volume de catalisador. Com efeito, a taxa de alimentação, tal como aqui divulgada, denominada velocidade espacial horária líquida (LHSV), é relatada em horas recíprocas (isto é, h-1).[0029] Unless otherwise specified, the feed rate for a catalytic reaction zone is reported as the feed volume per hour per volume of catalyst. Indeed, the feeding rate as disclosed herein, called net hourly space velocity (LHSV), is reported in reciprocal hours (i.e., h-1).

[0030] O termo “razão de sílica para alumina” se refere à razão molar de óxido de silício (SiO2) para óxido de alumínio (A12O3). A análise ICP pode ser usada para determinar a razão de sílica para alumina.[0030] The term “silica to alumina ratio” refers to the molar ratio of silicon oxide (SiO2) to aluminum oxide (A12O3). ICP analysis can be used to determine the silica to alumina ratio.

[0031] Tal como aqui utilizado, o valor para octana se refere ao número de octana de pesquisa (RON), como determinado por ASTM D2699-09.[0031] As used herein, the value for octane refers to the research octane number (RON) as determined by ASTM D2699-09.

[0032] Tal como aqui utilizada, a quantidade de pressão em unidades de psig (libras por polegada quadrada) é relatada como pressão “manométrica”, isto é, a pressão absoluta menos a pressão ambiente, a não ser que seja indicado o contrário. A quantidade de pressão em unidades ou de psi (libras por polegada quadrada) ou kPa (quilopascal) é relatada como pressão absoluta, a não ser que seja indicado o contrário.[0032] As used herein, the amount of pressure in units of psig (pounds per square inch) is reported as “gauge” pressure, that is, absolute pressure minus ambient pressure, unless otherwise noted. The amount of pressure in units of either psi (pounds per square inch) or kPa (kilopascal) is reported as absolute pressure unless otherwise noted.

[0033] Tal como aqui utilizado “penúltimo estágio” não se refere necessariamente ao segundo ao último estágio em um processo de reforma de múltiplos estágios, mas sim se refere a um estágio precedendo pelo menos um estágio adicional. Tal como aqui utilizado “estágio final” não se refere necessariamente ao último estágio de um processo de reforma de múltiplos estágios, mas sim se refere ao estágio após um penúltimo estágio.[0033] As used herein “penultimate stage” does not necessarily refer to the second to last stage in a multistage reform process, but rather refers to a stage preceding at least one additional stage. As used herein, “final stage” does not necessarily refer to the last stage of a multi-stage reform process, but rather refers to the stage after a penultimate stage.

[0034] A reação de equilíbrio para a conversão de tolueno em produtos xileno e benzeno normalmente rende cerca de 24% em peso de para-xileno (PX), cerca de 54% em peso de meta-xileno (MX) e cerca de 22% em peso de orto-xileno (OX) entre xilenos. Para uma descrição mais completa de distribuições de produtos de equilíbrio para isomerização de xileno ver R.D. Chirico e W.V. Steele, “Thermodynamic Equilibria in xylene isomerization. 5. Xylene isomerization equilibria from thermodynamic studies and reconciliation of calculated and experimental product distributions”, Journal of Chemical Engineering Data, 1997, 42 (4), 784-790, aqui incorporado por referência na sua totalidade.[0034] The equilibrium reaction for the conversion of toluene to xylene and benzene products typically yields about 24% by weight of para-xylene (PX), about 54% by weight of meta-xylene (MX) and about 22 % by weight of ortho-xylene (OX) among xylenes. For a more complete description of equilibrium product distributions for xylene isomerization see R.D. Chirico and W.V. Steele, “Thermodynamic Equilibria in xylene isomerization. 5. Xylene isomerization equilibria from thermodynamic studies and reconciliation of calculated and experimental product distributions”, Journal of Chemical Engineering Data, 1997, 42(4), 784-790, incorporated herein by reference in its entirety.

[0035] Os catalisadores empregados no processo da invenção podem ser empregados na forma de pílulas, péletes, grânulos, fragmentos quebrados ou várias formas especiais, dispostos como um leito fixo dentro de uma zona de reação, e o material de carga pode ser passado pelo mesmo na fase de líquido, vapor ou mista, e em fluxo ascendente, descendente ou radial. Alternativamente, eles podem ser utilizados em leitos móveis ou em processos de sólido fluidizado, nos quais o material de carga é passado para cima através de um leito turbulento de catalisador finamente dividido. No entanto, um sistema de leito fixo ou um sistema de leito móvel de fase densa são preferidos devido às perdas mais baixas de atrito do catalisador e outras vantagens operacionais. Em um sistema de leito fixo, a alimentação pode ser pré- aquecida (por quaisquer meios de aquecimento adequados) até a temperatura de reação desejada e, em seguida, passada para uma zona de reação contendo um leito fixo do catalisador. Esta zona de reação pode ser um ou mais reatores separados. Hidrocraqueamento[0035] The catalysts employed in the process of the invention can be employed in the form of pills, pellets, granules, broken fragments or various special forms, arranged as a fixed bed within a reaction zone, and the feed material can be passed through even in liquid, vapor or mixed phase, and in ascending, descending or radial flow. Alternatively, they can be used in moving beds or fluidized solid processes, in which the feedstock is passed upward through a turbulent bed of finely divided catalyst. However, a fixed bed system or a dense phase moving bed system are preferred due to lower catalyst attrition losses and other operational advantages. In a fixed bed system, the feed may be preheated (by any suitable heating means) to the desired reaction temperature and then passed into a reaction zone containing a fixed bed of catalyst. This reaction zone can be one or more separate reactors. hydrocracking

[0036] A zona de reação de hidrocraqueamento é mantida em condições suficientes para efetuar uma conversão de faixa de ebulição da alimentação hidrocarbonácea para a zona de reação de hidrocraqueamento, de modo que o hidrocraqueado líquido recuperado a partir da zona de reação de hidrocraqueamento tenha uma faixa de ponto de ebulição normal abaixo da faixa de ponto de ebulição da alimentação. A etapa de hidrocraqueamento reduz o tamanho das moléculas de hidrocarboneto, ligações de olefina de hidrogenatos, aromáticos de hidrogenatos e remove traços de heteroátomos resultando em uma melhoria da qualidade de produto de óleo base ou combustível.[0036] The hydrocracking reaction zone is maintained in conditions sufficient to effect a boiling range conversion of the hydrocarbon feedstock to the hydrocracking reaction zone, so that the liquid hydrocracked recovered from the hydrocracking reaction zone has a normal boiling point range below the feed boiling point range. The hydrocracking step reduces the size of hydrocarbon molecules, olefin bonds of hydrogenates, aromatics of hydrogenates and removes trace heteroatoms resulting in an improved product quality of base oil or fuel.

[0037] O catalisador de hidrocraqueamento compreende geralmente um componente de craqueamento, um componente de hidrogenação e um ligante. Tais catalisadores são bem conhecidos no estado da técnica. O componente de craqueamento pode incluir uma fase de sílica/alumina amorfa e/ou um zeólito, tal como um zeólito tipo Y ou USY. Se estiver presente, o zeólito está em pelo menos cerca de 1 por cento em peso com base no peso total do catalisador. Um catalisador de hidrocraqueamento contendo zeólito geralmente contém na faixa de 1% em peso a 99% em peso de zeólito, e mais tipicamente na faixa de 2% em peso a 70% em peso de zeólito. Quantidades reais de zeólito, é claro, serão ajustadas para satisfazer os requisitos de desempenho catalítico. O ligante é geralmente sílica ou alumina. O componente de hidrogenação será um metal do Grupo VI, Grupo VII, ou Grupo VIII ou óxidos ou sulfetos dos mesmos, de preferência, um ou mais de molibdênio, tungstênio, cobalto ou níquel, ou os sulfuretos ou óxidos dos mesmos. Se estiverem presentes no catalisador, estes componentes de hidrogenação geralmente constituem de cerca de 5% a cerca de 40% em peso do catalisador. Alternativamente, metais do grupo da platina, especialmente, platina e/ou paládio, podem estar presentes como o componente de hidrogenação, ou sozinhos ou em combinação com os componentes de hidrogenação de metal base molibdênio, tungstênio, cobalto ou níquel. Se estiverem presentes, os metais do grupo da platina geralmente compreenderão de cerca de 0,1% a cerca de 2% em peso do catalisador.[0037] The hydrocracking catalyst generally comprises a cracking component, a hydrogenation component and a binder. Such catalysts are well known in the art. The cracking component may include an amorphous silica/alumina phase and/or a zeolite, such as a Y-type or USY-type zeolite. If present, the zeolite is at least about 1 percent by weight based on the total weight of the catalyst. A zeolite-containing hydrocracking catalyst generally contains in the range of 1% by weight to 99% by weight of zeolite, and more typically in the range of 2% by weight to 70% by weight of zeolite. Actual amounts of zeolite will, of course, be adjusted to meet catalytic performance requirements. The binder is usually silica or alumina. The hydrogenation component will be a Group VI, Group VII, or Group VIII metal or oxides or sulfides thereof, preferably one or more of molybdenum, tungsten, cobalt or nickel, or the sulfides or oxides thereof. If present in the catalyst, these hydrogenation components generally make up from about 5% to about 40% by weight of the catalyst. Alternatively, platinum group metals, especially platinum and/or palladium, may be present as the hydrogenation component, either alone or in combination with the molybdenum, tungsten, cobalt or nickel base metal hydrogenation components. If present, the platinum group metals will generally comprise from about 0.1% to about 2% by weight of the catalyst.

[0038] O processo da invenção pode empregar uma grande variedade de materiais de alimentação de hidrocarboneto a partir de muitas fontes diferentes, tal como petróleo bruto, frações virgens de petróleo, frações de reciclo de petróleo, óleo de folhelho, carvão liquefeito, petróleo de areia de alcatrão, parafinas sintéticas de alfaolefina normal, materiais de alimentação de plástico reciclado, destilados de petróleo, resíduos de petróleo deasfaltado por solvente, óleos de folhelho, destilados de alcatrão de carvão, materiais de alimentação de hidrocarboneto derivados de fontes de plantas, animais e/ou algas e combinações dos mesmos. Outros materiais de alimentação que podem ser utilizados no processo da invenção incluem alimentações sintéticas, tal como aquelas derivadas a partir de um processo de Fischer Tropsch. Outros materiais de alimentação apropriados incluem aqueles destilados pesados normalmente definidos como gasóleos de ciclo direto pesados e óleos de ciclo craqueado pesados, bem como alimentações de craqueamento catalítico de fluido convencionais e de porções das mesmas. Em geral, a alimentação pode ser qualquer material de alimentação contendo carbono suscetível a reações catalíticas de hidroprocessamento, particularmente hidrocraqueamento e/ou reações de reforma. Um material de alimentação de hidrocraqueador líquido adequado é um gasóleo de vácuo entrando em ebulição em uma faixa de temperatura acima de cerca de 505,37 K (450°F) (232°C) e, mais tipicamente, dentro da faixa de temperatura de 560,93 a 866,48 K (550° a 1100°F) (288 a 593°C). Em modalidades, pelo menos 50% em peso do material de alimentação de hidrocarboneto tem ebulição acima de 560,93 K (550°F) (288°C). O termo líquido se refere a hidrocarbonetos que são líquidos em condições ambientes.[0038] The process of the invention can employ a wide variety of hydrocarbon feedstocks from many different sources, such as crude oil, virgin petroleum fractions, petroleum recycle fractions, shale oil, liquefied coal, petroleum tar sand, normal alpha olefin synthetic paraffins, recycled plastic feedstocks, petroleum distillates, solvent-asphalted petroleum waste, shale oils, coal tar distillates, hydrocarbon feedstocks derived from plant, animal sources and/or algae and combinations thereof. Other feed materials that can be used in the process of the invention include synthetic feeds, such as those derived from a Fischer Tropsch process. Other suitable feed materials include those heavy distillates commonly defined as heavy straight cycle gas oils and heavy cracked cycle oils, as well as conventional fluid catalytic crack feeds and portions thereof. In general, the feed can be any carbon-containing feed material susceptible to catalytic hydroprocessing reactions, particularly hydrocracking and/or reforming reactions. A suitable liquid hydrocracker feed material is a vacuum gas oil boiling over a temperature range above about 450°F (505.37 K) (232°C) and more typically within the temperature range of 560.93 to 866.48 K (550° to 1100°F) (288 to 593°C). In embodiments, at least 50% by weight of the hydrocarbon feed material boils above 560.93 K (550°F) (288°C). The term liquid refers to hydrocarbons that are liquid under ambient conditions.

[0039] O material de alimentação de hidrocraqueador líquido que pode ser utilizado na presente invenção contém impurezas tais como nitrogênio e enxofre, pelo menos algumas das quais são removidas do material de alimentação de hidrocarboneto na zona de hidrocraqueamento. Impurezas de nitrogênio presentes no material de alimentação hidrocarbonáceo podem estar presentes como compostos de organonitrogênio em quantidades maiores que 1 ppm. Impurezas de enxofre podem também estar presentes. Alimentações com níveis altos de nitrogênio e enxofre, incluindo aquelas contendo até 0,5% em peso (e mais) de nitrogênio e até 2% em peso e acima de enxofre, podem ser tratadas no presente processo. No entanto, materiais de alimentação que são ricos em asfaltenos e metais geralmente exigirão algum tipo de tratamento prévio, tal como em uma operação de hidrotratamento, antes que eles sejam adequados para utilização como um material de alimentação para a etapa de processo de hidrocraqueamento. Um material de alimentação de hidrocarboneto líquido adequado contém geralmente menos do que cerca de 500 ppm de asfaltenos, mais tipicamente, menos que cerca de 200 ppm de asfaltenos, e muitas vezes menos do que cerca de 100 ppm de asfaltenos.[0039] The liquid hydrocracker feed material that may be used in the present invention contains impurities such as nitrogen and sulfur, at least some of which are removed from the hydrocarbon feed material in the hydrocracking zone. Nitrogen impurities present in the hydrocarbonaceous feedstock may be present as organonitrogen compounds in amounts greater than 1 ppm. Sulfur impurities may also be present. Feeds with high levels of nitrogen and sulfur, including those containing up to 0.5% by weight (and more) nitrogen and up to 2% by weight and above sulfur, can be treated in the present process. However, feedstocks that are rich in asphaltenes and metals will generally require some form of pretreatment, such as in a hydrotreating operation, before they are suitable for use as a feedstock for the hydrocracking process step. A suitable liquid hydrocarbon feedstock generally contains less than about 500 ppm asphaltenes, more typically less than about 200 ppm asphaltenes, and often less than about 100 ppm asphaltenes.

[0040] De acordo com uma modalidade, o material de alimentação hidrocarbonáceo é colocado em contato com o catalisador de hidrocraqueamento na presença de hidrogênio, geralmente em um reator de leito fixo na zona de reação de hidrocraqueamento. As condições da zona de reação de hidrocraqueamento podem variar de acordo com a natureza da alimentação, a qualidade pretendida dos produtos e as instalações particulares de cada refinaria. As condições de reação de hidrocraqueamento incluem, por exemplo, uma temperatura de reação dentro da faixa de 505,37 K a 755,37 K (450°F a 900°F) (232°C a 482°C) e, tipicamente, uma temperatura de reação na faixa de 616,48 a 727,59 K (650°F a 850°F) (343°C a 454°C); uma pressão de reação dentro da faixa de 500 a 5000 psig (3,5 a 34,5 MPa) e, tipicamente, uma pressão de reação na faixa de 1500 a 3500 psig (10,4 a 24,2 MPa); uma taxa de alimentação de reagente líquido, em termos de velocidade espacial horária de líquido (LHSV), dentro da faixa de 0,1 a 15 h-1 (v/v), tipicamente na faixa de 0,25 a 2,5 h-1; e taxa de alimentação de hidrogênio, em termos de razão de H2/hidrocarboneto, dentro da faixa de 500 a 5.000 pés cúbicos padrão por barril de alimentação de hidrocarboneto líquido (89,1 a 445 m3 H2/m3 de alimentação). O hidrocraqueado é, então, separado em várias frações de faixa de ebulição. A separação é tipicamente realizada por destilação fracionada precedida por um ou mais separadores de vapor-líquido para remover hidrogênio e/ou outros gases residuais.[0040] According to one embodiment, the hydrocarbonaceous feedstock is brought into contact with the hydrocracking catalyst in the presence of hydrogen, generally in a fixed-bed reactor in the hydrocracking reaction zone. Conditions in the hydrocracking reaction zone may vary according to the nature of the feed, the intended quality of the products and the particular facilities at each refinery. Hydrocracking reaction conditions include, for example, a reaction temperature within the range of 505.37 K to 755.37 K (450°F to 900°F) (232°C to 482°C) and typically a reaction temperature in the range of 650°F to 850°F (616.48 to 727.59 K) (343°C to 454°C); a reaction pressure within the range of 500 to 5000 psig (3.5 to 34.5 MPa) and typically a reaction pressure in the range of 1500 to 3500 psig (10.4 to 24.2 MPa); a liquid reagent feed rate, in terms of liquid hourly space velocity (LHSV), within the range of 0.1 to 15 h-1 (v/v), typically in the range of 0.25 to 2.5 h -1; and hydrogen feed rate, in terms of H2/hydrocarbon ratio, within the range of 500 to 5,000 standard cubic feet per barrel of liquid hydrocarbon feed (89.1 to 445 m3 H2/m3 feed). The hydrocracked is then separated into various boiling range fractions. Separation is typically accomplished by fractional distillation preceded by one or more vapor-liquid separators to remove hydrogen and/or other waste gases.

[0041] Em algumas situações, as condições da reação de hidrocraqueamento são estabelecidas para alcançar uma conversão alvo do material de alimentação hidrocarbonáceo dentro da zona de reação de hidrocraqueamento. Por exemplo, as condições de reação de hidrocraqueamento podem ser ajustadas para alcançar uma conversão superior a 30%. Como um exemplo, a conversão alvo pode ser maior do que 40% ou 50% ou mesmo 60%. Tal como aqui utilizada, a conversão é baseada em uma temperatura de referência tal como, por exemplo, a temperatura do ponto de ebulição mínimo da alimentação do hidrocraqueador. A extensão da conversão se refere à percentagem de alimentação em ebulição acima da temperatura de referência que é convertida em produtos em ebulição abaixo da temperatura de referência.[0041] In some situations, hydrocracking reaction conditions are established to achieve a targeted conversion of the hydrocarbonaceous feed material within the hydrocracking reaction zone. For example, hydrocracking reaction conditions can be adjusted to achieve greater than 30% conversion. As an example, the target conversion can be greater than 40% or 50% or even 60%. As used herein, the conversion is based on a reference temperature such as, for example, the minimum boiling point temperature of the hydrocracker feed. The extent of conversion refers to the percentage of feed boiling above the reference temperature that is converted to products boiling below the reference temperature.

[0042] A zona de reação de hidrocraqueamento que contém o catalisador de hidrocraqueamento pode estar contida dentro de um vaso de reator único, ou ela pode estar contida em dois ou mais vasos de reator ligados entre si em comunicação de fluido em um arranjo em série. Em modalidades, hidrogênio e alimentação de hidrocarbonácea são fornecidos para a zona de reação de hidrocraqueamento em combinação. Hidrogênio adicional pode ser fornecido em várias posições ao longo do comprimento da zona de reação para manter um fornecimento adequado de hidrogênio à zona. Além disso, o hidrogênio relativamente fresco adicionado ao longo do comprimento do reator pode servir para absorver parte da energia calorífica dentro da zona e ajudar a manter um perfil de temperatura relativamente constante durante as reações exotérmicas que ocorrem na zona de reação.[0042] The hydrocracking reaction zone containing the hydrocracking catalyst may be contained within a single reactor vessel, or it may be contained within two or more reactor vessels connected together in fluid communication in a series arrangement . In embodiments, hydrogen and hydrocarbonaceous feed are supplied to the hydrocracking reaction zone in combination. Additional hydrogen can be supplied at various positions along the length of the reaction zone to maintain an adequate supply of hydrogen to the zone. In addition, the relatively fresh hydrogen added along the length of the reactor can serve to absorb some of the heat energy within the zone and help maintain a relatively constant temperature profile during the exothermic reactions that occur in the reaction zone.

[0043] Os catalisadores dentro da zona de reação de hidrocraqueamento podem ser de um único tipo. Em modalidades, múltiplos tipos de catalisadores pode ser misturados na zona de reação, ou eles podem ser colocados em camadas de catalisador separadas para proporcionar uma função catalítica específica que proporciona uma operação aperfeiçoada ou propriedades de produto melhoradas. O catalisador pode estar presente na zona reacional em uma configuração de leito fixo, com a alimentação hidrocarbonácea passando ou para cima ou para baixo através da zona. Em modalidades, a alimentação hidrocarbonácea passa em cocorrente com a alimentação de hidrogênio dentro da zona. Em outras modalidades, a alimentação hidrocarbonácea passa em contracorrente à alimentação de hidrogênio dentro da zona.[0043] The catalysts within the hydrocracking reaction zone may be of only one type. In embodiments, multiple types of catalysts can be mixed in the reaction zone, or they can be placed in separate catalyst layers to provide a specific catalytic function that provides improved operation or improved product properties. The catalyst may be present in the reaction zone in a fixed bed configuration, with the hydrocarbonaceous feed passing either up or down through the zone. In embodiments, the hydrocarbonaceous feed passes cocurrently with the hydrogen feed into the zone. In other embodiments, the hydrocarbonaceous feed passes in countercurrent to the hydrogen feed within the zone.

[0044] O efluente da zona de reação de hidrocraqueamento é o total de materiais que passam da zona de reação de hidrocraqueamento e geralmente inclui materiais hidrocarbonáceos normalmente líquidos, produtos de reação hidrocarbonácea normalmente de fase de gás, um ou mais de H2S, NH3 e H2O da reação de heteroátomos com hidrogênio na zona de reação e hidrogênio não reagido.[0044] Hydrocracking reaction zone effluent is the total material passing from the hydrocracking reaction zone and generally includes normally liquid hydrocarbonaceous materials, typically gas phase hydrocarbonaceous reaction products, one or more of H2S, NH3 and H2O from the reaction of heteroatoms with hydrogen in the reaction zone and unreacted hydrogen.

[0045] Em geral, o efluente da zona de reação de hidrocraqueamento é primeiro processado para recuperar pelo menos uma porção do hidrogênio não reagido em uma ou mais etapas de separação inicial, usando separação flash ou processos de destilação fracionada. Estas etapas de separação inicial são bem conhecidas, e seu projeto e operação são ditados pelos requisitos específicos de processo. As etapas de separação flash são geralmente operadas a uma pressão dentro da faixa de pressão ambiente até a pressão da zona de reação de hidrocraqueamento e a uma temperatura dentro da faixa de 310, 9 K (100°F) até a temperatura da zona de reação de hidrocraqueamento.[0045] In general, effluent from the hydrocracking reaction zone is first processed to recover at least a portion of the unreacted hydrogen in one or more initial separation steps, using flash separation or fractional distillation processes. These initial separation steps are well known, and their design and operation are dictated by specific process requirements. Flash separation steps are generally operated at a pressure within the range of ambient pressure to the pressure of the hydrocracking reaction zone and at a temperature within the range of 310.9 K (100°F) to the temperature of the reaction zone. of hydrocracking.

[0046] Pelo menos uma porção do efluente da zona de reação de hidrocraqueamento é separada por meio de destilação fracionada em várias frações com base nos pontos de ebulição inicial e final dos componentes. Em modalidades, a separação é realizada em uma coluna de destilação atmosférica operada a uma pressão aproximadamente igual ou ligeiramente superior às pressões ambientes, incluindo uma pressão de 0 MPa a 0,689 MPa (0 psig a 100 psig). Frações de destilação de uma coluna atmosférica podem incluir uma ou mais frações C4, fração C5-C8 e uma ou mais frações C9 +, com cada fração sendo distinguida por uma faixa de ponto de ebulição única. Tais processos de destilação atmosférica são bem conhecidos. Em modalidades, a fração de resíduos da destilação atmosférica é adicionalmente separada em uma coluna de destilação a vácuo operada à pressão subatmosférica. Frações destiladas de destilação a vácuo incluem uma ou mais frações de gasóleo a vácuo entrando em ebulição dentro de uma faixa de aproximadamente 533,15 a 866,48 K (500° a 1100°F). Em geral, uma fração de destilado recuperada a partir da destilação está na fase de vapor nas condições da destilação, mas na fase líquida nas condições ambientes; uma fração aérea gasosa recuperada da destilação está na fase de vapor nas condições da destilação e também na fase de vapor nas condições ambientes; e uma fração residual recuperada da destilação permanece na fase líquida nas condições da destilação.[0046] At least a portion of the effluent from the hydrocracking reaction zone is separated by means of fractional distillation into various fractions based on the initial and final boiling points of the components. In embodiments, the separation is performed in an atmospheric distillation column operated at a pressure approximately equal to or slightly greater than ambient pressures, including a pressure of 0 MPa to 0.689 MPa (0 psig to 100 psig). Distillation fractions from an atmospheric column may include one or more C4 fractions, C5-C8 fraction and one or more C9+ fractions, with each fraction being distinguished by a unique boiling point range. Such atmospheric distillation processes are well known. In embodiments, the residue fraction from atmospheric distillation is further separated in a vacuum distillation column operated at subatmospheric pressure. Distilled fractions from vacuum distillation include one or more fractions of gasoil under vacuum boiling within a range of approximately 500° to 1100°F (533.15 to 866.48 K). In general, a fraction of distillate recovered from distillation is in the vapor phase under distillation conditions but in the liquid phase under ambient conditions; a gaseous overhead fraction recovered from distillation is in the vapor phase under distillation conditions and also in the vapor phase under ambient conditions; and a residual fraction recovered from distillation remains in the liquid phase under distillation conditions.

[0047] Em modalidades, o material de alimentação de parafina contendo C8 é uma nafta hidrocraqueada. Uma nafta hidrocraqueada exemplar que é útil no processo é recuperada da destilação atmosférica de pelo menos uma porção do efluente da zona de reação de hidrocraqueamento. Exemplos de naftas hidrocraqueadas que são recuperadas da destilação atmosférica geralmente têm uma faixa de ponto de ebulição normal dentro da faixa de 283,15 a 560,93 K (50° a 550°F) e, mais tipicamente, dentro da faixa de 294,26 a 505,37 K (70° a 450°F). A destilação pode ser geralmente operada para produzir um fluxo de nafta compreendendo pelo menos 60% em peso de hidrocarbonetos C4 a C10, mais tipicamente pelo menos 70% em peso de hidrocarbonetos C4 a C10 e frequentemente pelo menos 80% em peso de hidrocarbonetos C4 a C10. Em modalidades, a destilação, pode ser geralmente operada para produzir um fluxo de nafta compreendendo pelo menos 60% em peso de hidrocarbonetos C5 a C9, mais tipicamente pelo menos 70% em peso de hidrocarbonetos C5 a C9 e, muitas vezes, pelo menos 80% em peso de hidrocarbonetos C5 a C9. Em modalidades, a destilação pode ser geralmente operada para produzir um fluxo de nafta compreendendo pelo menos 60% em peso de hidrocarbonetos C6 a C8, mais tipicamente pelo menos 70% em peso de hidrocarbonetos C6 a C8 e, frequentemente, pelo menos 80% em peso de hidrocarbonetos C6 a C8.[0047] In embodiments, the C8-containing paraffin feed material is a hydrocracked naphtha. An exemplary hydrocracked naphtha that is useful in the process is recovered from atmospheric distillation of at least a portion of the effluent from the hydrocracking reaction zone. Examples of hydrocracked naphthas that are recovered from atmospheric distillation generally have a normal boiling point range within the range of 283.15 to 560.93 K (50° to 550°F) and more typically within the range of 294, 26 at 505.37K (70° to 450°F). Distillation can generally be operated to produce a naphtha stream comprising at least 60% by weight of C4 to C10 hydrocarbons, more typically at least 70% by weight of C4 to C10 hydrocarbons and often at least 80% by weight of C4 to C10 hydrocarbons. C10. In embodiments, distillation may generally be operated to produce a naphtha stream comprising at least 60% by weight of C5 to C9 hydrocarbons, more typically at least 70% by weight of C5 to C9 hydrocarbons, and often at least 80 % by weight of C5 to C9 hydrocarbons. In embodiments, the distillation can generally be operated to produce a naphtha stream comprising at least 60% by weight of C6 to C8 hydrocarbons, more typically at least 70% by weight of C6 to C8 hydrocarbons, and often at least 80% by weight. weight of C6 to C8 hydrocarbons.

[0048] Em uma modalidade, a nafta hidrocraqueada contém geralmente pelo menos cerca de 5% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, mais tipicamente pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 e, frequentemente, pelo menos cerca de 12% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 ou pelo menos cerca de 15% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. Em uma modalidade separada, a nafta hidrocraqueada contém geralmente pelo menos cerca de 40% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, mais tipicamente pelo menos cerca de 50% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 e muitas vezes pelo menos cerca de 60% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. A adaptação da nafta hidrocraqueada para render um conteúdo desejado de hidrocarboneto parafínico C8 é alcançada, pelo menos em parte, pela seleção do projeto de destilação e dos parâmetros operacionais.[0048] In one embodiment, the hydrocracked naphtha generally contains at least about 5% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, more typically at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, and often at least about 12% by weight. C8 paraffinic hydrocarbons by weight or at least about 15% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. In a separate embodiment, the hydrocracked naphtha generally contains at least about 40% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, more typically at least about 50% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons and often at least about 60% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. paraffinic C8. Adaptation of hydrocracked naphtha to yield a desired C8 paraffinic hydrocarbon content is achieved, at least in part, by selection of distillation design and operating parameters.

[0049] Em modalidades, a nafta hidrocraqueada contém menos de 10% em peso de aromáticos, mais tipicamente menos do que 5% em peso de aromáticos e muitas vezes menos do que 2% em peso de aromáticos. Em modalidades, a nafta hidrocraqueada contém menos de 1.000 ppm de enxofre, mais tipicamente menos de 100 ppm de enxofre e muitas vezes menos de 10 ppm de enxofre e mesmo menos do que 1 ppm de enxofre. Em modalidades, a nafta hidrocraqueada contém menos de 1000 ppm de nitrogênio, mais tipicamente menos de 100 ppm de nitrogênio e muitas vezes menos do que 10 ppm de nitrogênio e mesmo menos de 1 ppm de nitrogênio. Em modalidades, a nafta hidrocraqueada tem um número de octanas menor do que 90, mais tipicamente menor que 85, muitas vezes menor que 80 e mesmo menor que 75.[0049] In embodiments, the hydrocracked naphtha contains less than 10% by weight aromatics, more typically less than 5% by weight aromatics and often less than 2% by weight aromatics. In embodiments, the hydrocracked naphtha contains less than 1000 ppm sulfur, more typically less than 100 ppm sulfur and often less than 10 ppm sulfur and even less than 1 ppm sulfur. In embodiments, hydrocracked naphtha contains less than 1000 ppm nitrogen, more typically less than 100 ppm nitrogen and often less than 10 ppm nitrogen and even less than 1 ppm nitrogen. In embodiments, hydrocracked naphtha has an octane number of less than 90, more typically less than 85, often less than 80 and even less than 75.

ReformaRemodeling

[0050] O catalisador de reforma é selecionado para proporcionar uma alta seletividade para a produção de compostos aromáticos a uma pressão reduzida, o que aumenta a seletividade de deidrociclização de parafina C6 a C8, enquanto mantendo baixas taxas de incrustação de catalisador. Em modalidades, o catalisador de reforma compreende pelo menos um zeólito de poro médio. A peneira molecular é um óxido inorgânico poroso, caracterizado por uma estrutura cristalina que proporciona poros de uma geometria especificada, dependendo da estrutura particular de cada peneira molecular. A frase “poro médio”, tal como aqui usada, significa ter uma diâmetro livre cristalográfico na faixa de cerca de 3,9 a cerca de 7,1 Angstrom, quando o óxido inorgânico poroso está na forma calcinada. Os diâmetros cristalográficos livres dos canais das peneiras moleculares são publicados em “Atlas of Zeolite Framework Types”, Quinta edição revisada, 2001, por Ch. Baerlocher, W.M. Meier e D.H. Olson, Elsevier, pp 10-15, o qual é aqui incorporado por referência. Os exemplos não limitativos de zeólitos de poro médio incluem ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48 MCM-22, SSZ-20, SSZ-25, SSZ-32, S8Z-35, SSZ-37, SSZ-44, SSZ-45, SSZ-47, SSZ-58, SSZ-74, SUZ-4, EU-1, NU-85, NU-87, NU-88, IM-5, TNU-9, ESR-10, TNU-10 e suas combinações. Em modalidades, o zeólito de poro médio é um zeólito que é um material cristalino que possui estruturas tridimensionais compostas por unidades tetraédricas (TO4/2, T=Si, Al, ou outro átomo coordenado tetraedricamente) ligadas através de átomos de oxigênio. Um zeólito de poro médio que é útil no presente processo inclui ZSM-5. Várias referências divulgando ZSM-5 são fornecidas na Patente US 4.401.555 para Miller. Divulgação adicional sobre a preparação e as propriedades de ZSM-5 de alta sílica pode ser encontrada, por exemplo, na Patente US 5.407.558 e Patente US 5.376.259.[0050] The reforming catalyst is selected to provide a high selectivity for the production of aromatic compounds at a reduced pressure, which increases the selectivity of dehydrocyclization of paraffin C6 to C8, while maintaining low rates of catalyst fouling. In embodiments, the reforming catalyst comprises at least one medium pore zeolite. The molecular sieve is a porous inorganic oxide, characterized by a crystalline structure that provides pores of a specified geometry, depending on the particular structure of each molecular sieve. The phrase "average pore", as used herein, means having a crystallographic free diameter in the range of about 3.9 to about 7.1 Angstroms when the porous inorganic oxide is in calcined form. Free crystallographic diameters of molecular sieve channels are published in “Atlas of Zeolite Framework Types”, Fifth Revised Edition, 2001, by Ch. Baerlocher, W.M. Meier and D.H. Olson, Elsevier, pp 10-15, which is incorporated herein by reference. Non-limiting examples of medium pore zeolites include ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48 MCM-22, SSZ-20, SSZ-25, SSZ -32, S8Z-35, SSZ-37, SSZ-44, SSZ-45, SSZ-47, SSZ-58, SSZ-74, SUZ-4, EU-1, NU-85, NU-87, NU-88 , IM-5, TNU-9, ESR-10, TNU-10 and their combinations. In embodiments, the medium pore zeolite is a zeolite which is a crystalline material having three-dimensional structures composed of tetrahedral units (TO4/2, T=Si, Al, or other tetrahedrally coordinated atom) linked through oxygen atoms. A medium pore zeolite that is useful in the present process includes ZSM-5. Several references disclosing ZSM-5 are provided in US Patent 4,401,555 to Miller. Additional disclosure on the preparation and properties of high silica ZSM-5 can be found, for example, in US Patent 5,407,558 and US Patent 5,376,259.

[0051] Em modalidades, o catalisador de reforma inclui um silicato tendo uma forma de ZSM-5 com uma razão molar de SIO2/M2O3 de pelo menos 40:1; ou pelo menos 200:1 ou pelo menos 500:1, ou mesmo pelo menos 1000:1; em que M é selecionado de Al, B ou Ga. Em modalidades, o ZSM-5 tem uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 40:1, ou pelo menos 200:1, ou em pelo menos 500:1, ou mesmo pelo menos 1000:1. O silicato que é útil é ainda caracterizado como tendo um tamanho de cristalito menor que 10 μm, ou menor que 5 μm ou mesmo menor que 1 μm. Métodos para determinar o tamanho de cristalito utilizando, por exemplo, Microscopia Eletrônica de Varredura, são bem conhecidos. O silicato que é útil é também caracterizado como tendo pelo menos 80% de cristalinidade, ou pelo menos 90% de cristalinidade, ou pelo menos 95% de cristalinidade. Métodos para determinar a cristalinidade, utilizando, por exemplo, difração de raios-X são bem conhecidos.[0051] In embodiments, the reforming catalyst includes a silicate having a form of ZSM-5 with a SIO 2 /M 2 O 3 molar ratio of at least 40:1; or at least 200:1 or at least 500:1, or even at least 1000:1; where M is selected from Al, B or Ga. In embodiments, the ZSM-5 has a silica to alumina mole ratio of at least 40:1, or at least 200:1, or at least 500:1, or even at least 1000:1. The silicate that is useful is further characterized as having a crystallite size of less than 10 µm, or less than 5 µm or even less than 1 µm. Methods for determining crystallite size using, for example, Scanning Electron Microscopy, are well known. The silicate that is useful is also characterized as having at least 80% crystallinity, or at least 90% crystallinity, or at least 95% crystallinity. Methods for determining crystallinity using, for example, X-ray diffraction are well known.

[0052] Acidez forte é indesejável no catalisador porque ela promove craqueamento resultando em seletividade mais baixa para produto líquido C5+. Para reduzir a acidez, um silicato que contém cátions de metal alcalino e/ou de metal alcalino-terroso é útil para reformar a nafta. Os cátions de metal alcalino ou alcalino- terroso podem ser incorporados no catalisador durante ou após a síntese da peneira molecular. Peneiras moleculares adequadas são caracterizadas por terem pelo menos 90% dos sítios ácidos ou pelo menos 95% dos sítios ácidos, ou pelo menos 99% dos sítios ácidos sendo neutralizados pela introdução dos cátions alcalinos ou alcalino- terrosos. Em uma modalidade, o zeólito de poro médio contém menos do que 5.000 ppm de alcalino. Tais peneiras moleculares são divulgadas, por exemplo, na Patente US 4.061.724, na Patente US 5.182.012 e na Patente US 5.169.813. Estas patentes são aqui incorporadas por referência, em particular no que diz respeito à descrição, preparação e análise de peneiras moleculares tendo razões molares de sílica para alumina especificadas, tendo um tamanho de cristalito especificado, tendo uma cristalinidade específica e tendo um teor de alcalino e/ou alcalino terroso especificado.[0052] Strong acidity is undesirable in the catalyst because it promotes cracking resulting in lower selectivity for liquid C5+ product. To reduce acidity, a silicate containing alkali metal and/or alkaline earth metal cations is useful for reforming the naphtha. Alkali or alkaline earth metal cations can be incorporated into the catalyst during or after molecular sieve synthesis. Suitable molecular sieves are characterized by having at least 90% of the acidic sites or at least 95% of the acidic sites, or at least 99% of the acidic sites being neutralized by the introduction of alkaline or alkaline earth cations. In one embodiment, the medium pore zeolite contains less than 5,000 ppm alkaline. Such molecular sieves are disclosed, for example, in US Patent 4,061,724, US Patent 5,182,012 and US Patent 5,169,813. These patents are incorporated herein by reference, in particular with regard to the description, preparation and analysis of molecular sieves having specified silica to alumina mole ratios, having a specified crystallite size, having a specified crystallinity, and having an alkaline content and /or specified alkaline earth.

[0053] Em modalidades, o silicato é um zeólito de poro médio tipo ZSM-5. Em algumas dessas modalidades, o silicato é silicalita, uma forma de razão muito alta de sílica para alumina de ZSM-5. Em modalidades, a silicalita tem uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 40:1, ou pelo menos 200:1, ou pelo menos 500:1, ou mesmo pelo menos 1000:1. Várias referências que divulgam silicalita e ZSM-5 são fornecidas na Patente US 4.401.555 para Miller e Patente US 6.063.723 para Miller. Estas referências incluem a acima mencionada Patente US 4.061.724 para Grose et al.,. Patente US reemitida 29.948 para Dwyer et al.,. Flanigen et al., Nature, 271, 512516 (9 de fevereiro de 1978), que discutem as características físicas e de adsorção de silicalita; e Anderson et al., J. Catalysis 58, 1 14-130 (1979) que divulga reações catalíticas e medições de sorção realizadas em ZSM-5 e silicalita. As divulgações destas publicações são aqui incorporadas por referência.[0053] In embodiments, the silicate is a ZSM-5 type medium pore zeolite. In some of these embodiments, the silicate is silicalite, a very high silica to alumina ratio form of ZSM-5. In embodiments, the silicalite has a silica to alumina mole ratio of at least 40:1, or at least 200:1, or at least 500:1, or even at least 1000:1. Several references disclosing silicalite and ZSM-5 are provided in US Patent 4,401,555 to Miller and US Patent 6,063,723 to Miller. These references include the aforementioned US Patent 4,061,724 to Grose et al.,. Reissued US Patent 29,948 to Dwyer et al.,. Flanigen et al., Nature, 271, 512516 (February 9, 1978), which discuss the physical and adsorption characteristics of silicalite; and Anderson et al., J. Catalysis 58, 114-130 (1979) which discloses catalytic reactions and sorption measurements performed on ZSM-5 and silicalite. The disclosures of these publications are incorporated herein by reference.

[0054] Outros zeólitos que podem ser utilizados no processo da presente invenção incluem aqueles enumerados na Patente US 4.835.336, ou seja: ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48 e outros materiais semelhantes.[0054] Other zeolites that can be used in the process of the present invention include those listed in US Patent 4,835,336, namely: ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38 , ZSM-48 and other similar materials.

[0055] ZSM-5 é mais particularmente descrito na Patente US 3.702.886 e Patente US Re 29.948, todo o conteúdo das quais é aqui incorporado por referência.[0055] ZSM-5 is more particularly described in US Patent 3,702,886 and US Patent Re 29,948, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0056] ZSM-11 é mais particularmente descrito na Patente US 3.709.979 a totalidade do conteúdo da qual é aqui incorporado por referência.[0056] ZSM-11 is more particularly described in US Patent 3,709,979 the entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0057] ZSM-12 é mais particularmente descrito na Patente US 3.832.449, o conteúdo total da qual é aqui incorporado por referência.[0057] ZSM-12 is more particularly described in US Patent 3,832,449, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0058] ZSM-22 é mais particularmente descrito nas Patentes US 4.481.177; 4.556.477 e Patente EP 102.716, os conteúdos inteiros de cada uma delas sendo aqui expressamente incorporados por referência.[0058] ZSM-22 is more particularly described in US Patents 4,481,177; 4,556,477 and EP Patent 102,716, the entire contents of each of which are expressly incorporated herein by reference.

[0059] ZSM-23 é mais particularmente descrito na Patente US 4.076.842, o conteúdo total da qual é aqui incorporado por referência.[0059] ZSM-23 is more particularly described in US Patent 4,076,842, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0060] ZSM-35 é mais particularmente descrito na Patente US 4.016.245, o conteúdo total da qual é aqui incorporado por referência,[0060] ZSM-35 is more particularly described in US Patent 4,016,245, the entire contents of which are incorporated herein by reference,

[0061] ZSM-38 é mais particularmente descrito na Patente US 4.046.859, o conteúdo total da qual é aqui incorporado por referência.[0061] ZSM-38 is more particularly described in US Patent 4,046,859, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0062] ZSM-48 é mais particularmente descrito na Patente US 4.397.827 a totalidade do conteúdo é aqui incorporada por referência.[0062] ZSM-48 is more particularly described in US Patent 4,397,827 the entire contents of which are incorporated herein by reference.

[0063] Em modalidades, o silicato cristalino pode estar na forma de um borossilicato, onde o boro substitui pelo menos uma porção do alumínio da forma mais típica de aluminossilicato. Borossilicatos são descritos nas Patentes US 4.268.420; 4.269.813 e 4.327.236 para Klotz, as revelações dessas patentes são aqui incorporadas, particularmente aquela divulgação que se refere à preparação de borossilicato. Em um borossilicato adequado, a estrutura cristalina é aquela de ZSM- 5 em termos de difração de raios-X padrão. Boro nos borossilicatos tipo ZSM-5 toma o lugar do alumínio que está presente nas estruturas de aluminossilicatos cristalinos ZSM-5 mais típicas. Borossilicatos contêm boro em vez de alumínio, mas geralmente há algumas quantidades de traços de alumínio presentes em borossilicatos cristalinos.[0063] In embodiments, the crystalline silicate may be in the form of a borosilicate, where the boron replaces at least a portion of the aluminum in the more typical form of aluminosilicate. Borosilicates are described in US Patents 4,268,420; 4,269,813 and 4,327,236 to Klotz, the disclosures of those patents are incorporated herein, particularly that disclosure which relates to the preparation of borosilicate. In a suitable borosilicate, the crystal structure is that of ZSM-5 in terms of standard X-ray diffraction. Boron in ZSM-5 type borosilicates replaces the aluminum that is present in the more typical ZSM-5 crystalline aluminosilicate structures. Borosilicates contain boron rather than aluminum, but there are usually some trace amounts of aluminum present in crystalline borosilicates.

[0064] Ainda mais silicatos cristalinos que podem ser utilizados na presente invenção são ferrossilicatos, como divulgados, por exemplo, na Patente US 4.238.318, galossilicatos, como divulgados, por exemplo, na Patente US 4.636.483, e cromossilicatos como divulgados, por exemplo, na Patente US 4.299.808.[0064] Still more crystalline silicates that can be used in the present invention are ferrosilicates, as disclosed, for example, in US Patent 4,238,318, gallosilicates, as disclosed, for example, in US Patent 4,636,483, and chromosilicates as disclosed, for example, in US Patent 4,299,808.

[0065] O catalisador de reforma contém ainda um ou mais metais do Grupo VIII, por exemplo, níquel, rutênio, ródio, paládio, irídio ou platina. Em modalidades, os metais do Grupo VIII incluem irídio, paládio, platina ou uma combinação dos mesmos. Estes metais são mais seletivos no que se refere à deidrociclização e são também mais estáveis sob as condições de reação de deidrociclização do que outros metais do Grupo VIII. Quando empregados no catalisador de reforma, estes metais estão geralmente presentes na faixa entre 0,1% em peso e 5% em peso ou entre 0,3% em peso a 2,5% em peso. O catalisador pode também compreender um promotor, tal como rênio, estanho, germânio, cobalto, níquel, irídio, tungstênio, ródio, rutênio, ou suas combinações. Em uma modalidade ilustrativa, o catalisador compreende na faixa de 0,1% em peso a 1% em peso de platina e na faixa de 0,1% em peso a 1% em peso de rênio.[0065] The reforming catalyst further contains one or more Group VIII metals, for example, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, iridium, or platinum. In embodiments, Group VIII metals include iridium, palladium, platinum or a combination thereof. These metals are more selective with regard to dehydrocyclization and are also more stable under dehydrocyclization reaction conditions than other Group VIII metals. When employed in the reforming catalyst, these metals are generally present in the range between 0.1% by weight and 5% by weight or between 0.3% by weight and 2.5% by weight. The catalyst may also comprise a promoter, such as rhenium, tin, germanium, cobalt, nickel, iridium, tungsten, rhodium, ruthenium, or combinations thereof. In an illustrative embodiment, the catalyst comprises in the range of 0.1% by weight to 1% by weight of platinum and in the range of 0.1% by weight to 1% by weight of rhenium.

[0066] Na formação do catalisador de reforma, a peneira molecular cristalina está, preferencialmente, ligada a uma matriz. Matrizes satisfatórias incluem óxidos inorgânicos, incluindo alumina, sílica, argilas de ocorrência natural e processadas convencionalmente, tal como bentonita, caulim, sepiolita, atapulgita e haloisita.[0066] In forming the reforming catalyst, the crystalline molecular sieve is preferably bound to a matrix. Suitable matrices include inorganic oxides, including alumina, silica, naturally occurring and conventionally processed clays, such as bentonite, kaolin, sepiolite, attapulgite and halloysite.

[0067] As condições de reação reais empregadas no processo da invenção dependerão, pelo menos em parte, da alimentação usada, seja altamente aromática, parafínica ou naftênica. As condições de reação de temperatura, pressão, razão de hidrocarboneto para hidrogênio e LHSV podem ser afinadas de modo a maximizar a produção de para-xileno.[0067] The actual reaction conditions employed in the process of the invention will depend, at least in part, on the feed used, whether highly aromatic, paraffinic or naphthenic. The reaction conditions of temperature, pressure, hydrocarbon to hydrogen ratio and LHSV can be tuned to maximize para-xylene production.

[0068] O processo para produzir para-xileno inclui reformar nafta sobre um catalisador de silicato. Em uma modalidade, o processo da invenção para produzir para-xileno pode ser incorporado em um processo de reforma de nafta de múltiplos estágios. As condições de reforma de nafta podem ser escolhidas de tal forma que o material de alimentação utilizado no processo da invenção compreenda pelo menos cerca de 10% de hidrocarbonetos parafínicos C8. Por exemplo, o efluente de um penúltimo estágio de um processo de reforma de nafta de múltiplos estágios, em que o efluente contém pelo menos cerca de 5% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, ou pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, ou pelo menos cerca de 12% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, ou mesmo pelo menos cerca de 15% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 pode ser contatado com o catalisador usado no processo da presente invenção em um estágio separado em condições de reação de formação de para-xileno, incluindo uma temperatura na faixa de cerca de 699,8 K (800°F) a cerca de 866,48 K (1100°F) , uma pressão na faixa de cerca de 1 a cerca de 6,89 MPa (1000 psig), ou de cerca de 0 MPa (0 psig) a cerca de 2,41 MPa (350 psig) e uma taxa de alimentação na faixa de cerca de 0,1 h-1 a cerca de 20 h-1 de LHSV. O hidrogênio pode ser adicionado como uma alimentação adicional ao estágio no qual para-xileno é produzido, se necessário. O hidrogênio pode ser gerado pelo processo da invenção, dependendo da matéria-prima. Este hidrogênio pode ser reciclado para o reformador como um benefício econômico adicional. O processo da invenção pode ser operado em condições para manter uma razão molar H2/hidrocarboneto na faixa de 0,5:1 a 10:1. Uma razão molar H2/hidrocarboneto na faixa de 1:1 a 4:1 é exemplificativa.[0068] The process for producing para-xylene includes reforming naphtha over a silicate catalyst. In one embodiment, the process of the invention for producing para-xylene can be incorporated into a multistage naphtha reforming process. The naphtha reforming conditions can be chosen such that the feedstock used in the process of the invention comprises at least about 10% C8 paraffinic hydrocarbons. For example, effluent from a penultimate stage of a multistage naphtha reforming process, wherein the effluent contains at least about 5% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, or at least about 10% by weight of paraffinic hydrocarbons C8, or at least about 12% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, or even at least about 15% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons can be contacted with the catalyst used in the process of the present invention in a separate stage under reaction conditions of para-xylene formation, including a temperature in the range of about 699.8 K (800°F) to about 866.48 K (1100°F), a pressure in the range of about 1 to about 6, 89 MPa (1000 psig), or from about 0 MPa (0 psig) to about 2.41 MPa (350 psig) and a feed rate in the range of about 0.1 h-1 to about 20 h- 1 of LHSV. Hydrogen can be added as an additional feed to the stage in which para-xylene is produced, if needed. Hydrogen can be generated by the process of the invention, depending on the feedstock. This hydrogen can be recycled back to the reformer as an additional economic benefit. The process of the invention can be operated under conditions to maintain an H2/hydrocarbon molar ratio in the range of 0.5:1 to 10:1. An H2/hydrocarbon molar ratio in the range of 1:1 to 4:1 is exemplary.

[0069] Em outra modalidade, o processo da invenção para produzir para-xileno pode ser incorporado em um processo de reforma de nafta de múltiplos estágios depois de um estágio de separação, por exemplo, depois de uma destilação fracionada do efluente de um penúltimo estágio. Por exemplo, o efluente de um penúltimo estágio de um processo de reforma de nafta de múltiplos estágios pode ser separado em pelo menos um fluxo contendo C8 por processos tais como destilação fracionada. O fluxo contendo C8 compreende pelo menos cerca de 5% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 ou pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 ou pelo menos cerca de 12% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8, ou mesmo cerca de 15% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8. Este fluxo pode ser contatado com o catalisador utilizado no processo da invenção em um estágio separado em condições de reação de formação de para- xileno, tal como descrito acima.[0069] In another embodiment, the process of the invention to produce para-xylene can be incorporated into a multistage naphtha reforming process after a separation stage, for example, after a fractional distillation of the effluent from a penultimate stage . For example, effluent from a penultimate stage of a multistage naphtha reforming process can be separated into at least one C8-containing stream by processes such as fractional distillation. The C8-containing flux comprises at least about 5% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons or at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons or at least about 12% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons, or even about 15% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons. This flow can be contacted with the catalyst used in the process of the invention in a separate stage under para-xylene formation reaction conditions as described above.

[0070] Em uma modalidade, o processo da presente invenção pode ser isolado. Por “isolado” entende-se que o processo da invenção é executado num reator separado. Exemplarmente, exemplos não limitativos de matérias primas compreendendo pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 incluem uma fração de nafta de um reator de hidrocraqueamento, frações de nafta de ciclo direto, naftas derivadas de craqueamento catalítico de fluido ou as suas combinações.[0070] In one embodiment, the process of the present invention can be isolated. By "isolated" it is meant that the process of the invention is carried out in a separate reactor. Exemplary, non-limiting examples of feedstocks comprising at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons include a naphtha fraction from a hydrocracking reactor, naphtha fractions from direct cycle, naphtha derived from fluid catalytic cracking or combinations thereof .

[0071] Ainda em outra modalidade, o processo da invenção pode ser integrado num processo de hidrocraqueamento. O hidrocraqueador pode fornecer diretamente o material de alimentação parafínico contendo C8 para o processo da invenção. Geralmente, um hidrocraqueador pode utilizar uma variedade de materiais de alimentação hidrocarbonácea, tal como gasóleos e gasóleos pesados. Um gasóleo típico compreende uma porção substancial de componentes de hidrocarbonetos de ponto de ebulição acima de cerca de 560,9 K (550°F), usualmente pelo menos cerca de 50 por cento em peso de ponto de ebulição acima de 560,9 K (550°F). Um gasóleo típico de vácuo normalmente tem uma faixa de pontos de ebulição entre cerca de 588,7 K (600°F) e cerca de 838,7 K (1050°F). Os materiais de alimentação de hidrocarbonetos que podem ser submetidos a hidrocraqueamento pelo hidrocraqueador incluem todos os óleos minerais e óleos sintéticos (por exemplo, óleo de folhelho, produtos de areia betuminosa, etc.) e suas frações. Materiais de alimentação de hidrocarboneto ilustrativos incluem aqueles compreendendo componentes de ponto de ebulição acima de 560,9 K (550°F), tal como gasóleos atmosféricos, gasóleos de vácuo, resíduos deasfaltados de vácuo e atmosféricos, óleos residuais hidrotratados, destilados de coqueificador, destilados de ciclo direto, óleos derivados de pirólise, óleos sintéticos de alto ponto de ebulição, vários destilados de petróleo, óleos de ciclo e destilados de craqueador catalítico. O técnico versado no assunto apreciará que o escopo do presente processo engloba uma série de configurações específicas de processo de hidrocraqueador, incluindo hidrocraqueamento de estágio simples e dois estágios, incluindo alimentação de uma vez e operação de reciclo e incluindo a presença ou ausência de um ou mais estágios de destilação, incluindo destilação à pressão atmosférica e destilação sob vácuo.[0071] In yet another embodiment, the process of the invention can be integrated into a hydrocracking process. The hydrocracker can directly supply paraffinic C8-containing feed material to the process of the invention. Generally, a hydrocracker can utilize a variety of hydrocarbonaceous feedstocks, such as gas oils and heavy gas oils. A typical gas oil comprises a substantial portion of hydrocarbon components boiling above about 560.9 K (550°F), usually at least about 50 percent by weight boiling above 560.9 K ( 550°F). A typical vacuum gas oil typically has a boiling point range between about 588.7 K (600°F) and about 838.7 K (1050°F). Hydrocarbon feedstocks that may be hydrocracked by the hydrocracker include all mineral oils and synthetic oils (eg, shale oil, bituminous sand products, etc.) and their fractions. Illustrative hydrocarbon feedstocks include those comprising boiling point components above 560.9 K (550°F), such as atmospheric gas oils, vacuum gas oils, vacuum and atmospheric asphalt residues, hydrotreated waste oils, coker distillates, direct cycle distillates, pyrolysis-derived oils, high boiling point synthetic oils, various petroleum distillates, cycle oils and catalytic cracker distillates. One skilled in the art will appreciate that the scope of the present process encompasses a number of specific hydrocracker process configurations, including single-stage and two-stage hydrocracking, including one-time feed and recycle operation, and including the presence or absence of one or more more distillation stages, including atmospheric pressure distillation and vacuum distillation.

[0072] É agora feita referência a uma modalidade da invenção ilustrada na Fig. 1. Um material de alimentação de hidrocarboneto 2 que ferve acima de cerca de 560, 9 K (550°F) passa para a zona de reação 10 e é contatado com um catalisador de hidrocraqueamento. A zona de reação 10 pode conter um ou mais leitos do mesmo catalisador ou diferente. O hidrocraqueamento do material de alimentação de hidrocarboneto 2 em contato com um catalisador de hidrocraqueamento na zona de reação 10 é conduzido na presença de hidrogênio e, de preferência, em condições de hidrocraqueamento que incluem uma temperatura de cerca de 505,37 K (450°F) (232°C) a cerca de 755,37 K (900°F) (482°C), uma pressão de cerca de 3,44 MPa (500 psig) a cerca de 34,4 MPa (5000 psig), uma velocidade espacial horária de líquido (LHSV) de cerca de 0,1 a cerca de 15 h-1, e uma taxa de circulação de hidrogênio de cerca de 500 a cerca de 5000 pés cúbicos padrão por barril. O hidrogênio é introduzido através de uma alimentação de hidrogênio fresco 4 e circuito de reciclo de hidrogênio 42.[0072] Reference is now made to an embodiment of the invention illustrated in Fig. 1. A hydrocarbon feedstock 2 boiling above about 560.9 K (550°F) passes into reaction zone 10 and is contacted with a hydrocracking catalyst. Reaction zone 10 may contain one or more beds of the same or different catalyst. Hydrocracking of hydrocarbon feedstock 2 in contact with a hydrocracking catalyst in reaction zone 10 is conducted in the presence of hydrogen and preferably under hydrocracking conditions that include a temperature of about 505.37 K (450° F) (232°C) to about 755.37 K (900°F) (482°C), a pressure of about 3.44 MPa (500 psig) to about 34.4 MPa (5000 psig), a liquid hourly space velocity (LHSV) of about 0.1 to about 15 h-1, and a hydrogen circulation rate of about 500 to about 5000 standard cubic feet per barrel. Hydrogen is introduced through a fresh hydrogen feed 4 and hydrogen recycle circuit 42.

[0073] O efluente 12 da zona de reação de hidrocraqueamento 10 compreende hidrocarbonetos parafínicos C8. Na modalidade ilustrada na Fig. 1, o efluente é separado na zona de separação 20 em um fluxo contendo hidrogênio 22, um ou mais fluxos leves 24 (que compreendem, por exemplo, hidrocarbonetos C7), um fluxo de hidrocarboneto contendo C8 26 (compreendendo pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8) e um ou mais fluxos pesados 28 (que compreendem, por exemplo, hidrocarbonetos C9+) e um fluxo de resíduo 29. Em modalidades, esta separação ocorre em uma zona de separação única utilizando uma coluna de fracionamento. Em outras modalidades, esta separação é feita em zonas sequenciais, com o hidrogênio e, opcionalmente, o fluxo de C4-, separadas em uma ou mais zonas de separação preliminar, antes da separação do fluxo de hidrocarboneto contendo C8 26 e do fluxo pesado 28. Material não reagido pode ser reciclado de volta para a zona de reação 10 ou passado para uma segunda zona de reação opcional para craqueamento adicional. O fluxo de hidrocarboneto contendo C8 compreendendo pelo menos cerca de 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 é passado para uma zona de reação de reforma 40. Os hidrocarbonetos parafínicos C8 podem ser ainda aquecidos antes de serem passados para a zona de reação de para-xileno. No processo da invenção, o fluxo de alimentação parafínico C8 é contatado com um catalisador que compreende uma peneira molecular de silicalita tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos cerca de 40 para 1. As condições de reação para a zona de reação de para-xileno incluem uma pressão entre 0 MPa (0 psig) a 2,41 MPa (350 psig), uma temperatura entre 259,8 a 866,48 K (800 a 1100°F) e uma taxa de fluxo entre 0,1 h-1 a 20 h-1 de LHSV.[0073] The effluent 12 from the hydrocracking reaction zone 10 comprises C8 paraffinic hydrocarbons. In the embodiment illustrated in Fig. 1, the effluent is separated in the separation zone 20 into a hydrogen-containing stream 22, one or more light streams 24 (comprising, for example, C7 hydrocarbons), a C8-containing hydrocarbon stream 26 (comprising at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons) and one or more heavy streams 28 (comprising, for example, C9+ hydrocarbons) and a waste stream 29. In embodiments, this separation takes place in a single separation zone using a fractionating column. In other embodiments, this separation is done in sequential zones, with the hydrogen and, optionally, the C4- stream separated in one or more preliminary separation zones, prior to separating the C8-containing hydrocarbon stream 26 and the heavy stream 28 Unreacted material can be recycled back to reaction zone 10 or passed to an optional second reaction zone for further cracking. The C8-containing hydrocarbon stream comprising at least about 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons is passed to a reforming reaction zone 40. The C8 paraffinic hydrocarbons may be further heated before passing to the paraffinic reaction zone 40. xylene. In the process of the invention, the C8 paraffinic feed stream is contacted with a catalyst comprising a silicalite molecular sieve having a silica to alumina mole ratio of at least about 40 to 1. para-xylene include a pressure between 0 MPa (0 psig) to 2.41 MPa (350 psig), a temperature between 259.8 to 866.48 K (800 to 1100°F), and a flow rate between 0.1 h-1 to 20 h-1 of LHSV.

[0074] O fluxo de produto 44 da zona de reação de para-xileno 40 compreende hidrocarbonetos aromáticos C8 incluindo para-xileno e meta-xileno em uma razão em peso de para-xileno para meta-xileno de pelo menos 0,9. Em modalidades, a razão em peso de para-xileno para meta-xileno é de pelo menos 1,0 ou pelo menos 1,1 ou pelo menos 1,2. A zona de reação de para-xileno também produz hidrogênio 42. Este hidrogênio pode ser reciclado para zona de reação do hidrocraqueador 10. A geração de hidrogênio pelo processo da invenção proporciona um benefício econômico pela minimização do hidrogênio adicional necessário para a zona de reação de hidrocraqueamento. O para-xileno no fluxo de produto 44 pode ser separado por qualquer método apropriado, tal como por passagem do mesmo através de um condensador de água e, subsequentemente, passando a fase orgânica através de uma coluna na qual a separação cromatográfica dos isômeros de xileno é realizada. Outro método para separar o para-xileno de outros isômeros e de compostos de hidrocarbonetos é cristalização, em que o produto contendo para-xileno é resfriado para produzir predominantemente cristais de para-xileno, o fluxo contendo para-xileno 54 é removido por qualquer meio adequado tal como filtração e/ou centrifugação. Os hidrocarbonetos restantes podem ser reciclados como material de alimentação C8 para o processo da invenção. O para-xileno assim formado, pode ser separado tal como descrito acima por meio de filtração e/ou centrifugação, por exemplo. O fluxo de produto esgotado de para-xileno 52 pode, então, ser reciclado de volta para a zona de reação de reforma para processamento adicional.[0074] The product stream 44 from the para-xylene reaction zone 40 comprises C8 aromatic hydrocarbons including para-xylene and meta-xylene in a weight ratio of para-xylene to meta-xylene of at least 0.9. In embodiments, the weight ratio of para-xylene to meta-xylene is at least 1.0 or at least 1.1 or at least 1.2. The para-xylene reaction zone also produces hydrogen 42. This hydrogen can be recycled to the hydrocracker reaction zone 10. The generation of hydrogen by the process of the invention provides an economic benefit by minimizing the additional hydrogen required for the para-xylene reaction zone. hydrocracking. The para-xylene in the product stream 44 can be separated by any suitable method, such as passing it through a water condenser and subsequently passing the organic phase through a column in which the chromatographic separation of the xylene isomers is realized. Another method for separating para-xylene from other isomers and from hydrocarbon compounds is crystallization, in which the para-xylene containing product is cooled to produce predominantly para-xylene crystals, the para-xylene-containing stream 54 is removed by any means. suitable as filtration and/or centrifugation. The remaining hydrocarbons can be recycled as C8 feed material for the process of the invention. The para-xylene thus formed can be separated as described above by means of filtration and/or centrifugation, for example. The depleted para-xylene 52 product stream can then be recycled back to the reforming reaction zone for further processing.

[0075] O processo da invenção pode ser repetido em rodadas de reação subsequentes até que o material de alimentação contendo C8 seja esgotado de hidrocarbonetos parafínicos C8, de modo que o material de alimentação compreenda pelo menos de 5% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8.[0075] The process of the invention may be repeated in subsequent reaction rounds until the C8-containing feed material is depleted of C8 paraffinic hydrocarbons, such that the feedstock comprises at least 5% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons.

[0076] Os seguintes exemplos são apresentados para exemplificar modalidades da invenção, mas não se destinam a limitar a invenção às modalidades específicas. Salvo indicação em contrário, todas as partes e percentagens estão em peso. Todos os valores numéricos são aproximados. Quando faixas numéricas forem dadas, deverá ser entendido que modalidades fora das faixas declaradas podem ainda cair dentro do escopo da invenção. Detalhes específicos descritos em cada exemplo não devem ser interpretados como aspectos necessários da invenção.[0076] The following examples are presented to exemplify embodiments of the invention, but are not intended to limit the invention to specific embodiments. Unless otherwise indicated, all parts and percentages are by weight. All numerical values are approximate. When numerical ranges are given, it should be understood that embodiments outside the stated ranges may still fall within the scope of the invention. Specific details described in each example are not to be construed as necessary aspects of the invention.

EXEMPLOSEXAMPLES Exemplo 1.Example 1.

[0077] Um material de alimentação de nafta compreendendo mais do que 10% de hidrocarbonetos parafínicos C8, com uma destilação simulada ASTM D-2887 apresentada na Tabela 1, foi utilizado como alimentação para o processo da invenção e os seguintes exemplos comparativos (IBP = ponto de ebulição inicial, EP = ponto de ebulição final). A composição do material de alimentação foi caracterizada por análise API, RON e GC, com resultados indicados na Tabela 2, onde B representa benzeno, T representa tolueno, X para todos os três isômeros de xileno e EB para etilbenzeno, enquanto PX/MX representa a razão de rendimento de para-xileno para meta-xileno.[0077] A naphtha feed material comprising more than 10% C8 paraffinic hydrocarbons, with a simulated distillation ASTM D-2887 shown in Table 1, was used as a feed for the process of the invention and the following comparative examples (IBP = initial boiling point, EP = final boiling point). The composition of the feed material was characterized by API, RON and GC analysis, with results shown in Table 2, where B represents benzene, T represents toluene, X for all three xylene isomers and EB for ethylbenzene, while PX/MX represents the yield ratio of para-xylene to meta-xylene.

[0078] Tabela 1: Destilação simulada ASTM D-2887 da alimentação

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[0078] Table 1: ASTM D-2887 simulated feed distillation
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[0079] Tabela 2: Outras propriedades da alimentação

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[0079] Table 2: Other feed properties
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Exemplo 2. (Comparativo)Example 2. (Comparative)

[0080] A alimentação de nafta descrita no Exemplo 1 foi contatada em um reator de leito fixo contendo um catalisador de reforma amorfo comercial compreendendo platina com um promotor de rênio em um suporte de alumina. As condições de reação incluíam as temperaturas de 747,03; 752,59; 758,15; 763,7 K (885, 895, 905 e 915°F), uma pressão de 350 psig, uma velocidade espacial horária de líquido (LHSV) de 1,5 h-1 e uma razão molar de hidrogênio para hidrocarboneto de 5:1.[0080] The naphtha feed described in Example 1 was contacted in a fixed bed reactor containing a commercial amorphous reforming catalyst comprising platinum with a rhenium promoter on an alumina support. Reaction conditions included temperatures of 747.03; 752.59; 758.15; 763.7 K (885, 895, 905, and 915°F), a pressure of 350 psig, a liquid hourly space velocity (LHSV) of 1.5 h-1, and a hydrogen to hydrocarbon mole ratio of 5:1 .

[0081] O rendimento de C5+ líquido, sua RON e outras propriedades, bem como a produção de hidrogênio obtida sob as condições anteriormente mencionadas estão listados na Tabela 3, onde HC significa hidrocarbonetos e de H2/HC a razão molar de hidrogênio para hidrocarbonetos na entrada do reator. Uma razão de PX/MX de cerca de 0,41 foi obtida para todos os produtos nestas quatro temperaturas.[0081] The yield of liquid C5+, its RON and other properties, as well as the hydrogen production obtained under the aforementioned conditions are listed in Table 3, where HC means hydrocarbons and H2/HC the molar ratio of hydrogen to hydrocarbons in the reactor inlet. A PX/MX ratio of about 0.41 was obtained for all products at these four temperatures.

[0082] Tabela 3: Propriedades de produtos de reforma obtidos a partir de um catalisador de reforma comercial compreendendo platina com um promotor de rênio em um suporte de alumina.

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[0082] Table 3: Properties of reforming products obtained from a commercial reforming catalyst comprising platinum with a rhenium promoter on an alumina support.
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Exemplo 3. (Invenção)Example 3. (Invention)

[0083] A alimentação de nafta descrita no Exemplo 1 foi contatada em um reator de leito fixo contendo um catalisador à base de zeólito ZSM-5 composto com 30% em peso de material ligante de alumina. O ZSM-5 tinha uma razão molar SiO2/Al2O3 de cerca de 500 e era trocado por íons para a forma de amônio antes de incorporar 70% em peso de zeólito em 30% em peso de extrusado de alumina. O extrusado foi impregnado com 0,8% em peso de Pt, 0,38% em peso de Re, 0,35% em peso de Na e 0,3% em peso de Mg por um procedimento de umidade incipiente para fazer o catalisador final. As condições de reação incluíam as temperaturas de 735,92 (865), 741,48 (875), 747,03 (885), 752,59 (895), 758,15 (905) e 763,7 (915°F), uma pressão de 0,55 MPa (80 psig), uma velocidade espacial horária de líquido (LHSV) de 1,0 h-1 e em uma razão molar de hidrogênio para hidrocarboneto de 2:1.[0083] The naphtha feed described in Example 1 was contacted in a fixed-bed reactor containing a ZSM-5 zeolite-based catalyst compounded with 30% by weight of alumina binder material. The ZSM-5 had a SiO2/Al2O3 molar ratio of about 500 and was ion exchanged to the ammonium form before incorporating 70 wt% zeolite into 30 wt% alumina extrudate. The extrudate was impregnated with 0.8% by weight Pt, 0.38% by weight Re, 0.35% by weight Na and 0.3% by weight Mg by an incipient wetness procedure to make the catalyst Final. Reaction conditions included temperatures of 735.92 (865), 741.48 (875), 747.03 (885), 752.59 (895), 758.15 (905) and 763.7 (915°F ), a pressure of 0.55 MPa (80 psig), a liquid hourly space velocity (LHSV) of 1.0 h-1, and at a hydrogen to hydrocarbon molar ratio of 2:1.

[0084] O rendimento de C5+ líquido, sua RON e outras propriedades, bem como a produção de hidrogênio obtida sob as condições acima referidas estão listados na Tabela 4. A razão PX/MX dos produtos produzidos sobre catalisador à base de zeólito ZSM-5 neste exemplo variou de 1,02 a 1,32.[0084] The yield of liquid C5+, its RON and other properties, as well as the hydrogen production obtained under the above conditions are listed in Table 4. The PX/MX ratio of the products produced over ZSM-5 zeolite-based catalyst in this example ranged from 1.02 to 1.32.

[0085] Tabela 4: Propriedades de produtos de reforma obtidos de um catalisador à base de ZSM-5.

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[0085] Table 4: Properties of reforming products obtained from a catalyst based on ZSM-5.
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Exemplo 4 (invenção)Example 4 (invention)

[0086] A alimentação de nafta é preparada por um processo de destilação adequado para produzir uma alimentação de nafta tendo uma alta quantidade de hidrocarbonetos C8, Neste exemplo, a alimentação de nafta contém mais de 40% em peso de hidrocarbonetos C8, dos quais mais de 40% em peso são parafinas C8. A razão em peso de para-xileno/meta-xileno da alimentação de nafta está na faixa de 0,4 a 0,45. Esta alimentação de nafta é contatada em um reator de leito fixo contendo um catalisador à base de zeólito ZXM-5, tal como descrito no Exemplo 3. A razão molar de para-xileno/meta-xileno do produto reformado é maior do que 1,0.[0086] The naphtha feed is prepared by a distillation process suitable to produce a naphtha feed having a high amount of C8 hydrocarbons. In this example, the naphtha feed contains more than 40% by weight of C8 hydrocarbons, of which more 40% by weight are C8 paraffins. The para-xylene/meta-xylene weight ratio of the naphtha feed is in the range of 0.4 to 0.45. This naphtha feed is contacted in a fixed-bed reactor containing a ZXM-5 zeolite-based catalyst, as described in Example 3. The para-xylene/meta-xylene molar ratio of the reformed product is greater than 1, 0.

[0087] Como demonstrado nos exemplos acima, o processo da invenção proporciona rendimento de para-xileno elevado em comparação com um processo convencional para fazer para-xileno. O processo da invenção também deu uma razão PX/MX muito mais alta em comparação com o processo do exemplo comparativo. Comparando as razões PX/MX nas Tabelas 3 e 4, fica claramente demonstrada a para-seletividade do catalisador à base de zeólito ZSM-5 utilizado no processo da invenção.[0087] As demonstrated in the above examples, the process of the invention provides high para-xylene yield compared to a conventional process for making para-xylene. The process of the invention also gave a much higher PX/MX ratio compared to the comparative example process. Comparing the PX/MX ratios in Tables 3 and 4, the paraselectivity of the ZSM-5 zeolite-based catalyst used in the process of the invention is clearly demonstrated.

Claims (15)

1. Processo para produzir para-xileno, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) fornecer um material de alimentação contendo C8 o qual contém pelo menos 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8 a uma zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200 e um tamanho de cristalito menor que 10 mícrons; (b) contatar o material de alimentação contendo C8 em condições de reação de reforma na zona de reação de reforma, para produzir para-xileno e meta-xileno em uma razão de peso de para-xileno para meta-xileno de pelo menos 0,9; e (c) separar o para-xileno do meta-xileno; em que a etapa (a) compreende o fornecimento de um material de alimentação contendo C8 para uma zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200, um tamanho de cristalito menor que 10 mícrons, um teor alcalino menor que 5000 ppm e na faixa entre 0,1% em peso e 1% em peso de platina, rênio, ou combinações dos mesmos. em que a etapa (b) compreende contatar o material de alimentação contendo C8 sob condições de reação de reforma incluindo uma pressão entre 0 MPa (0 psig) a 2,41 MPa (350 psig), uma temperatura entre 699,81 K a 866,48 K (800°F a 1100°F) e uma taxa de fluxo entre 0,1 h-1 a 20 h-1 de LHSV.1. Process for producing para-xylene, characterized in that it comprises the steps of: (a) supplying a C8-containing feed material which contains at least 10% by weight of paraffinic C8 hydrocarbons to a reforming reaction zone which contains a reforming catalyst comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina molar ratio of at least 200 and a crystallite size of less than 10 microns; (b) contacting the C8-containing feed material under reforming reaction conditions in the reforming reaction zone, to produce para-xylene and meta-xylene at a weight ratio of para-xylene to meta-xylene of at least 0, 9; and (c) separating the para-xylene from the meta-xylene; wherein step (a) comprises supplying a C8-containing feed material to a reforming reaction zone containing a reforming catalyst comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina mole ratio of at least 200, a crystallite size less than 10 microns, an alkaline content less than 5000 ppm and in the range between 0.1% by weight and 1% by weight of platinum, rhenium, or combinations thereof. wherein step (b) comprises contacting the C8-containing feed material under reforming reaction conditions including a pressure between 0 MPa (0 psig) to 2.41 MPa (350 psig), a temperature between 699.81 K to 866 .48 K (800°F to 1100°F) and a flux rate between 0.1 h-1 to 20 h-1 of LHSV. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) compreende o fornecimento do material de alimentação contendo C8 para a zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo ZSM-5.2. Process according to claim 1, characterized in that step (a) comprises supplying the C8-containing feed material to the reforming reaction zone containing a reforming catalyst comprising ZSM-5. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) compreende o fornecimento do material de alimentação contendo C8 para a zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo silicalita.3. Process according to claim 1, characterized in that step (a) comprises supplying the C8-containing feed material to the reforming reaction zone containing a reforming catalyst comprising silicalite. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) compreende o fornecimento do material de alimentação contendo C8 para a zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200, um tamanho de cristalito menor que 10 mícrons e um teor alcalino menor que 5000 ppm.4. Process according to claim 1, characterized in that step (a) comprises supplying the C8-containing feed material to the reforming reaction zone containing a reforming catalyst comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina molar ratio of at least 200, a crystallite size of less than 10 microns, and an alkaline content of less than 5000 ppm. 5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) compreende ainda produzir para-xileno e meta-xileno na razão em peso de pelo menos 1,0.5. Process according to claim 1, characterized in that step (b) further comprises producing para-xylene and meta-xylene in a weight ratio of at least 1.0. 6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) compreende ainda produzir para-xileno e meta-xileno na razão em peso de pelo menos 1,1.6. Process according to claim 1, characterized in that step (b) further comprises producing para-xylene and meta-xylene in a weight ratio of at least 1.1. 7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) compreende ainda produzir para-xileno e meta-xileno na razão em peso de pelo menos 1,2.7. Process according to claim 1, characterized in that step (b) further comprises producing para-xylene and meta-xylene in a weight ratio of at least 1.2. 8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) compreende separar o para-xileno do fluxo de produto e ainda recuperar um fluxo de produto esgotado de para-xileno.8. Process according to claim 1, characterized in that step (c) comprises separating the para-xylene from the product stream and still recovering a depleted para-xylene product stream. 9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda reciclar o fluxo de produto esgotado de para-xileno para a zona de reação de reforma.9. Process according to claim 8, characterized in that it further comprises recycling the exhausted para-xylene product flow to the reforming reaction zone. 10. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) compreende separar o para-xileno do fluxo de produto por cristalização.10. Process according to claim 8, characterized in that step (c) comprises separating the para-xylene from the product stream by crystallization. 11. Processo para produzir para-xileno, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) contatar uma alimentação hidrocarbonácea em que pelo menos 50% em peso da dita alimentação fervem acima de 560,93 K (550°F) em uma primeira zona de reação compreendendo um catalisador de hidrocraqueamento sob condições de hidrocraqueamento para formar um efluente; (b) separar o efluente em pelo menos uma fração contendo C8 compreendendo pelo menos 10% em peso de hidrocarbonetos parafínicos C8; (c) fornecer a fração contendo C8 para uma segunda zona de reação; (d) contatar a fração contendo C8 sob condições de reação de reforma com um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200, um tamanho de cristalito menor do que 10 mícrons e um teor alcalino menor que 5000 ppm em uma segunda zona de reação, para produzir um fluxo de produto compreendendo para-xileno e meta-xileno, em que a razão de para-xileno para meta-xileno é de pelo menos 0,9; e (e) separar o para-xileno do fluxo de produto. em que a etapa (a) compreende o fornecimento de um material de alimentação contendo C8 para uma zona de reação de reforma que contém um catalisador de reforma compreendendo um zeólito de poro médio tendo uma razão molar de sílica para alumina de pelo menos 200, um tamanho de cristalito menor que 10 mícrons, um teor alcalino menor que 5000 ppm e na faixa entre 0,1% em peso e 1% em peso de platina, rênio, ou combinações dos mesmos, em que a etapa (b) compreende contatar o material de alimentação contendo C8 sob condições de reação de reforma incluindo uma pressão entre 0 MPa (0 psig) a 2,41 MPa (350 psig), uma temperatura entre 699,81 K a 866,48 K (800°F a 1100°F) e uma taxa de fluxo entre 0,1 h-1 a 20 h-1 de LHSV, em que as condições de hidrocraqueamento compreendem uma temperatura entre 505,37 K a 755,37 K (450 a 900°F), uma pressão entre 3,44 a 34,4 MPa (500 a 5000 psig), uma LHSV entre 0,1 a 3015 e uma taxa de circulação de hidrogênio entre 2.000 a 5.000 pés cúbicos padrão por barril; em que as condições de reação de reforma incluem uma pressão entre 0 MPa a 2,41 MPa (0 psig a 350 psig), uma temperatura entre 699,81 K a 866,48 K (800°F a 1100°F) e uma taxa de fluxo entre 0,1 h-1 a 20 h-1 de LHSV.11. Process for producing para-xylene, characterized in that it comprises the steps of: (a) contacting a hydrocarbonaceous feed in which at least 50% by weight of said feed boils above 560.93 K (550°F) in a first reaction zone comprising a hydrocracking catalyst under hydrocracking conditions to form an effluent; (b) separating the effluent into at least one C8-containing fraction comprising at least 10% by weight of C8 paraffinic hydrocarbons; (c) feeding the C8-containing fraction to a second reaction zone; (d) contacting the C8-containing fraction under reforming reaction conditions with a reforming catalyst comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina molar ratio of at least 200, a crystallite size of less than 10 microns and a content of alkali less than 5000 ppm in a second reaction zone, to produce a product stream comprising para-xylene and meta-xylene, wherein the ratio of para-xylene to meta-xylene is at least 0.9; and (e) separating the para-xylene from the product stream. wherein step (a) comprises supplying a C8-containing feed material to a reforming reaction zone containing a reforming catalyst comprising a medium pore zeolite having a silica to alumina molar ratio of at least 200, a crystallite size less than 10 microns, an alkaline content less than 5000 ppm and in the range between 0.1% by weight and 1% by weight of platinum, rhenium, or combinations thereof, where step (b) comprises contacting the Feed material containing C8 under reforming reaction conditions including a pressure between 0 MPa (0 psig) to 2.41 MPa (350 psig), a temperature between 699.81 K to 866.48 K (800°F to 1100° F) and a flow rate of between 0.1 h-1 to 20 h-1 of LHSV, where the hydrocracking conditions comprise a temperature between 505.37 K to 755.37 K (450 to 900°F), a pressure between 3.44 to 34.4 MPa (500 to 5000 psig), an LHSV between 0.1 to 3015, and a hydrogen circulation rate between 2000 to 5000 standard cubic feet per barrel; where the reforming reaction conditions include a pressure between 0 MPa to 2.41 MPa (0 psig to 350 psig), a temperature between 699.81 K to 866.48 K (800°F to 1100°F), and a flow rate between 0.1 h-1 to 20 h-1 of LHSV. 12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de recuperação de um fluxo de produto esgotado de para-xileno.12. Process according to claim 11, characterized in that it additionally comprises the step of recovering an exhausted para-xylene product stream. 13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de reciclar o fluxo de produto esgotado de para-xileno para a segunda zona de reação.13. Process according to claim 12, characterized in that it additionally comprises the step of recycling the exhausted para-xylene product stream to the second reaction zone. 14. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda gerar hidrogênio da segunda zona de reação.14. Process according to claim 11, characterized in that it further comprises generating hydrogen from the second reaction zone. 15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o hidrogênio é reciclado para a primeira zona de reação.15. Process according to claim 14, characterized in that the hydrogen is recycled to the first reaction zone.
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